Text
                    ЭКСПЛУАТАЦИЯ И НАДЕЖНОСТЬ
СИСТЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕНТРАЛИЗАЦИИ
НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ
Учебное ▲ пособие

Введение Повышение эффективности работы российских железных дорог невозможно без их оснаще- ния современными и надежными техническими средствами. Особая роль принадлежит сред- ствам железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ). Составляя всего 5 % от общей сто- имости основных фондов железнодорожного транспорта, они непосредственно определяют пропускную способность железнодорожных линий, обеспечивают автоматизацию перевозочно- го процесса и повышение безопасности движения поездов. Структура существующих технических средств ЖАТ на российских железных дорогах сфор- мировалась в основном в период 1965—1985 гг. Потребности в увеличении пропускной спо- собности были обеспечены за счет увеличения объемов оснащения участков железных дорог устройствами числовой кодовой автоматической блокировки, диспетчерской централизации, полуавтоматической блокировки, оборудования станций устройствами релейной централиза- ции, электрификации железных дорог, строительства новых железнодорожных линий и вто- рых путей. Практически все эксплуатируемые системы ЖАТ, введенные до 1990 г., по своему качествен- ному уровню не удовлетворяют современным требованиям комплексной автоматизации перево- зочного процесса, сдерживают массовое внедрение информационных технологий, не обеспечи- вают внедрение малолюдных технологий по их обслуживанию, не всегда совместимы с системами среднего и верхнего уровня автоматизации перевозочного процесса, не обеспечивают снижение эксплуатационных затрат. Большой объем устройств автоматики с истекшим сроком службы, низкая надежность эле- ментной базы, отсутствие приборов диагностики ведет к росту эксплуатационных затрат на со- держание и обслуживание, а также связанных с перевозочным процессом. В связи с поставленными перед хозяйством СЦБ задачами по повышению надежности рабо- ты технических средств ЖАТ основными направлениями его научно-технической политики яв- ляются: - обеспечение требований оптимизации управления перевозочным процессом; - переход на микроэлектронную элементную базу и создание на этой основе многоуровневой системы управления и обеспечения безопасности движения; - разработка и внедрение малообслуживаемого напольного оборудования СЦБ; - совершенствование технологии технического обслуживания устройств ЖАТ на основе внед- рения систем технической диагностики и организации удаленного мониторинга; - создание системы сервисного обслуживания систем ЖАТ и их элементов с участием самих производителей. В работе железных дорог станционные системы автоматики обеспечивают управление дви- жением поездов и повышение безопасности поездных и маневровых передвижений. С развити- ем железнодорожного транспорта эти задачи постоянно усложняются. Это связано с ростом ин- тенсивности и скорости движения поездов, повышением требований к оперативному и информационному обеспечению технологических процессов. Поэтому постоянно возрастают требования к системам управления и контроля стрелками и светофорами на станциях, что, в свою очередь, вызывает необходимость их совершенствования и использования более прогрес- сивной элементной базы. 3
Существующая структура и состояние технических средств ЖАТ являются сдерживаю- щим фактором при решении задач по структурной реорганизации железнодорожного транс- порта и снижению эксплуатационных расходов. В последние годы назрела необходимость внедрения микропроцессорных (МПЦ) и релейно-процессорных (РПЦ) электрических цен- трализаций (ЭЦ), наиболее полно отвечающих задачам создания интегрированной систе- мы управления движением поездов, так как они содержат дополнительные функции ли- нейного пункта диспетчерской централизации, автоматической блокировки устройств переездной сигнализации. Такие системы имеют самодиагностику, легко стыкуются с любыми аппаратно-программны- ми комплексами для создания единой автоматизированной системы управления движением по- ездов. Системы ЭЦ нового поколения позволяют размещать аппаратуру в существующих поме- щениях, экономить кабель при децентрализованном размещении оборудования путем использования волоконно-оптического кабеля, решать вопросы бесконтактного управления стре- лочными электроприводами и светофорами. Минимальное количество релейной аппаратуры позволяет говорить о реальном сокращении штата и эксплуатационных расходов, но достигнуть этого можно только в совокупности с внедрением новой технологии технической эксплуатации устройств ЖАТ: с созданием фирменных и сервисных центров, организацией удаленного мони- торинга и администрирования технических средств ЖАТ. Разработка и внедрение ЭЦ на базе микропроцессорной техники позволяет реализовать сле- дующие задачи: • сократить эксплуатационные расходы за счет улучшения организации работы де- журного по станции (ДСП), интенсификации использования технических средств цент- рализации, уменьшения количества релейной аппаратуры, которое приводит к умень- шению эксплуатационного штата и потребляемой мощности, сокращению численности ДСП при организации телеуправления с соседней станции; • повысить надежность системы ЭЦза. счет функций проверки взаимозависимостей стре- лок и светофоров при задании маршрутов программными средствами, что приводит к сокра- щению количества релейной аппаратуры, а замена пульта-табло на монитор—к снижению количества отказов в светотехнике; • снизить капитальные вложении за счет сокращения производственных площадей, зани- маемых аппаратурой; объемов и сроков проектирования, строительства и пусконаладоч- ных работ; • осуществлять техническую диагностику как самой системы ЭЦ, так и элементов на- польного оборудования с контролем их состояния, регистрацией неисправностей и отказов; • обеспечить увязку с другими системами, что позволит проводить сопряжение и обмен данными с системами такого же или верхнего уровня, например: с системой диспетчерского контроля, диспетчерской централизации, системами слежения за номерами поездов и опове- щения работающих на путях и др.; • уменьшить объемы проектирования, так как минимальные изменения в аппаратной части системы и программном обеспечении проводятся только для адаптации под топо- логию конкретной станции, что способствует значительному упрощению изменений схем при реконструкции путевого развития станции. Все это дополнительно должно умень- шить стоимость проектных работ и сократить сроки ввода системы в эксплуатацию; • улучшить условия и культуру труда. В настоящее время на сети железных дорог Российской Федерации вводятся в эксплуатацию различные системы микропроцессорной и релейно-процессорной централизации стрелок и све- тофоров. Работы по адаптации системы «Ebilock-950» к условиям российских железных дорог проводи- лись ведущими специалистами отрасли в соответствии с документом «Микропроцессорная центра- лизация. Техническое задание», утвержденным 16.01.1997 г. МПС России. Эта система является наи- более функционально развитой системой с бесконтактным управлением стрелками и светофорами. 4
Система микропроцессорной централизации ЭЦ-ЕМ на базе управляющего вычисли- тельного комплекса (УВК) разработана по заданию Управления СЦБ МПС России и была введена в опытную эксплуатацию в октябре 2000 г. на ст. Новый Петергоф Октябрьской железной дороги. Специалистами АО «Радиоавионика» ведется работа по переводу аппа- ратных средств на отечественную элементную базу. Система релейно-процессорной централизации «Диалог-Ц» разработана ООО «Диалог- Транс» на базе безопасной ЭВМ БМ-1602. Система принята в постоянную эксплуатацию на трех станциях Красноярской железной дороги и является основным компонентом многоуров- невой системы управления безопасностью движения поездов. Система релейно-процессорной централизации на базе микроЭВМ и программируемых кон- троллеров ЭЦ-МПК, разработанная Центром компьютерных железнодорожных технологий Пе- тербургского государственного университета путей сообщения, впервые была принята в посто- янную эксплуатацию в 2001 г. на ст. Пикалево Октябрьской железной дороги. В связи со снижением объемов перевозок возникла необходимость управления устройствами СЦБ малодеятельных станций от ДСП соседней станции. Разработанная для этих целей ВНИИЖТом микропроцессорная система управления ТУМС применяется на ряде станций же- лезных дорог России. Проводится планомерный ввод в эксплуатацию систем диагностики и мониторинга устройств СЦБ, которые призваны решить вопросы совершенствования технической эксплуатации систем и устройств железнодорожной автоматики через централизацию диагностики на уровнях дис- танции и ЕДЦУ дороги. В проекты строительства и модернизации устройств автоматики в обя- зательном порядке включают специальные диагностические комплексы для контроля за состоя- нием технических средств и логикой пользования ими. Аппаратно-программные диагностические комплексы АПК-ДК, АСДК, АДК СЦБ позволя- ют не только строить графики исполненного движения, но и снимать телеметрию и диагностику с низовых устройств ЖАТ, что, в свою очередь, за счет выявления предотказного состояния и снижения количества отказов повлияет на качество перевозочного процесса, повышая участко- вую скорость и принося реальную экономию. Главной задачей работников хозяйства СЦБ всегда являлось обеспечение безаварийной и бес- перебойной работы технических средств. Разработанная «Программа технического и тех- нологического перевооружения хозяйства СЦБ» в настоящее время является основой для решения главных стратегических задач ОАО «РЖД», а именно: повышения безопасности движения поездов и экономической эффективности внедрения средств ЖАТ. Совершенствование системы технической эксплуатации устройств СЦБ можно обеспе- чить путем внедрения ресурсосберегающих систем ЖАТ с использованием аппаратно-про- граммных средств на базе микропроцессоров с встроенной диагностикой, резервировани- ем важнейших узлов и ведением электронного протокола событий, что позволит исключить мешающее влияние устройств СЦБ на эксплуатационную работу, перейти к их обслужива- нию по состоянию и контролировать действия обслуживающего персонала.
ГЛАВА 1 Организация диагностирования и мониторинга устройств ЖАТ 1.1. Безопасность движения и надежность устройств СЦБ Технические устройства и системы СЦБ в области обеспечения безопасности движения поездов занимают одно из главных мест. Допускаемые единичные крушения поездов закан- чиваются порой тяжелыми последствиями. Число отказов в работе устройств СЦБ из-за нару- шений порядка их содержания и обслуживания ежегодно на сети железных дорог составляет более 10 тысяч случаев и каждый из них является потенциально опасным. К тому же отказы в работе этих устройств резко ухудшают условия работы диспетчерского аппарата, дежурных по станциям и машинистов локомотивов, лишая их информации о поездной ситуации. Вслед- ствие этого они совершают ошибки по управлению движением, что приводит к авариям и крушениям. Отдельные нарушения в хозяйстве СЦБ по своим трагическим последствиям впи- саны черной строкой в летопись железнодорожного транспорта и надолго останутся в памяти нескольких поколений как наглядный урок безответственности и пренебрежения правилами эксплуатации устройств СЦБ. Характерными недостатками в организации обслуживания устройств СЦБ и основными причинами отказов и случаев брака являются: - перевертывание и подпитка реле; - установка перемычек, не предусмотренных действующей документацией; - управление приборами СЦБ с пульта без разрешения ДСП или поездного диспетчера; - вмешательство в действия работников, занимающихся приготовлением маршрута при неисправностях или выключении устройств; - выключение устройств из зависимости без разрешения ДСП или поездного диспетчера; - разъединение остряков без соответствующего согласования и оформления; - невыполнение контрольных проверок после включения устройств в действие (соответ- ствие положения стрелки положению стрелочной рукоятки и контролю на пульте, невозмож- ность перевода стрелок при искусственно занятом изолированном участке и др.); - срыв пломб ответственных кнопок, а также курбелей без наличия записи об этом дежур- ного по станции или переезду; - повышение напряжения на путевом реле для контроля свободное™ рельсовой цепи; - несвоевременное обнаружение отхода остряков от рамных рельсов на стрелках; - ошибки и неточности при оформлении записей о выключении устройств; - неудовлетворительное содержание элементов рельсовых цепей, в том числе дроссельных и бутлежных перемычек, стыковых соединителей; - нарушение температурного режима по причине невыключения обогрева внутри реле или несвоевременного включения обогрева в осенне-зимний период; - изломы, подгар и эрозия контактов, некачественная пайка выводов и внутренний обрыв обмоток; - пробой диодов, нарушение контакта в штепсельных розетках и разъемах; 6
- эксплуатация кабелей и монтажа устройств ЭЦ с пониженным сопротивлением изоля- ции; - отсутствие должного контроля со стороны диспетчерского аппарата за состоянием кабе- ля с пониженной изоляцией; - неправильное нанесение рисок на контрольных линейках, наличие люфтов выше нормы в шарнирных соединениях рабочих и контрольных тяг стрелочных переводов; - неудовлетворительное содержание стрелочных электроприводов и гарнитур; - недостаточный контроль за исполнительской дисциплиной эксплуатационного персона- ла при техническом обслуживании и ремонте устройств СЦБ. Следует особо отметить значимость в обеспечении безопасности движения рельсовых це- пей. Со дня возникновения автоматических систем регулирования движения поездов и до настоящего времени рельсовые цепи при их неисправностях остаются основными «виновни- ками» нарушений работы систем СЦБ. Надежность рельсовых цепей во многом зависит от соблюдения правил их содержания не только работниками хозяйства СЦБ, но и работниками хозяйств пути и электроснабжения. Наибольшее число отказов (до 65 %) аппаратных средств эксплуатируемых систем автоблокировки, автоматической локомотивной сигнализации и элек- трической централизации приходится именно на отказы рельсовых цепей, из которых поряд- ка 45 %—на изолирующие стыки и около 20 % — на стыковые соединители. Отказы изоли- рующих стыков являются следствием нарушения их изоляции {сгона изолирующих стыков), а отказы стыковых соединителей—их обрывов. Большую опасность таят в себе отказы элект- роприводов централизованных стрелок. Они происходят в основном из-за нарушений контак- та в автопереключателе (более 50 %), неисправности электродвигателя (30 %) и механичес- кой передачи (3 %). Одним из часто повторяющихся нарушений является неправильное рас- положение контрольных линеек при установке или ремонте стрелочных электроприводов. Допускаются отказы технических средств и по ряду других причин. При эксплуатации важно знать эти слабые звенья и своевременно предупреждать возможные неисправности. Важно также знать, как надо действовать при устранении неисправностей, не нанося угрозы безо- пасности движения. Несмотря на принимаемые Департаментом автоматики и телемеханики меры по оздоров- лению и модернизации устройств СЦБ, коренным образом пока не изменилась обстановка со старением средств железнодорожной автоматики и телемеханики. На сети железных дорог находятся в эксплуатации сверх нормативного срока службы 31,3% стрелок электрической централизации и 16,3 % километров автоматической блокировки. Более 41 % средств автома- тического контроля состояния подвижного состава на ходу не обеспечивают передачу инфор- мации машинисту локомотива с помощью сигнального указателя или по речевому информа- тору о наличии в поезде неисправности. Ухудшается уровень подготовки обслуживающего персонала, повышается значение «человеческого фактора». Рост вандализма еще более ус- ложняет ситуацию. Одной из главных задач железнодорожного транспорта в условиях его реформирования яв- ляется в первую очередь обеспечение безопасности движения поездов. Улучшить положение можно за счет применения технических средств с новыми функциональными возможностями. Департаментом автоматики и телемеханики определены приоритетные направления раз- вития хозяйства СЦБ и они заключаются в следующем: - создание и внедрение новых микропроцессорных систем, позволяющих максимально ав- томатизировать функции управления перевозочным процессом; - повышение уровня информационного обеспечения управляющих систем ЖАТ, решение проблем информационной безопасности за счет сетей передачи данных и радиоканала; - создание необслуживаемых и малообслуживаемых технических систем. Анализ отказов технических средств и ошибок технического и оперативного персона- ла показал, что большинство нарушений можно было предотвратить, если задействовать те ресурсы, которыми располагают системы СЦБ (электрическая и диспетчерская центра- 7
лизация, автоблокировка и др.), бортовые системы управления и обеспечения безопасно- сти на локомотиве (КЛУБ-У, САУТ, УСАВП), информационно-управляющие системы на железнодорожном транспорте. Наибольший эффект возможен только при их совместном применении, интеграции аппаратного, программного и функционального обеспечения в комплексную систему управления и обеспечения безопасности движения поездов. В та- ких системах наряду с традиционными средствами обеспечения безопасности движения — рельсовыми цепями, проводными аналоговыми каналами связи и т.д. — следует исполь- зовать новые счетчики осей, радиотехнические и оптические средства контроля, цифро- вые системы передачи информации, в том числе по радиоканалу, спутниковую навигацию и др. Должны быть взаимно увязаны устройства, выполняющие логические функции на станциях и перегонах. Однако требования по логическому контролю действий персонала и работы устройств, диагностики и прогнозированию состояния аппаратуры не могут быть реализованы релейными устройствами без значительных затрат на их модернизацию и снижения надежности. Комплексная управляющая система должна отвечать требованиям безопасности движения поездов и обеспечивать заданные параметры по интенсивности и скорости их движения. Та- кая система реализуется как совокупность трех взаимодействующих аппаратно-программных комплексов (рис. 1.1): 1) но тяговом подвижном составе — единая комплексная система управления и обеспече- ния безопаснсти движения (ЕКС); 2) на базе средств СЦБ—система управления и обеспечения безопасности (МС-СЦБ), в которой работа всех средств СЦБ контролируется специальным управляющим вычислитель- ным комплексом (УВК); 3) на базе АСУ хозяйствами с использованием информационных систем АСУ МС, АСУ- БД и др. Технические средства и системы СЦБ непосредственно обеспечивают выполнение требо- ваний по безопасности движения поездов. На верхнем уровне—это системы диспетчерского Региональный уровень (ЕДЦУ, ЦУПР...) ГИД «Урал», АСОУП, ДИСПАРК, ДИСТПС и др. «Шлюз» Рис. 1.1. Структура комплексной системы управления и обеспечения безопасности движения 8
управления и контроля, выдающие команды управления к устройствам нижнего уровня — электрической централизации (ЭЦ) стрелок и светофоров на станциях и автоматической бло- кировки (АБ) на перегонах, которые, в свою очередь, управляют стрелочными электроприво- дами, показаниями путевых и локомотивных светофоров. Тяговый подвижной состав является одним из ключевых элементов системы безопаснос- ти. Соблюдение скоростного режима ведения поезда и следование по показаниям напольных светофоров в значительной степени определяют безопасность движения. Система ЕКС на тя- говом подвижном составе создается на базе трех объединенных на программно-интерфейс- ном уровне систем: автоведения поезда (УСАВП), автоматического управления тормозами (САУТ-ЦМ); комплексного управления безопасностью (КЛУБ-У). Для обеспечения безопасности движения поезда в систему ЕКС должна передаваться ин- формация о показании ближайшего напольного светофора, ограничении скорости, разреше- нии на отправление, в том числе и при запрещающем показании светофора, и другие данные. Основной информацией, считываемой с ЕКС, является текущее положение, скорость, до- пустимая скорость, показание путевого светофора. Главное назначение АСУ МС — это автоматизированное обеспечение соблюдения техно- логии работы железнодорожного транспорта путем сбора, обработки и анализа соответству- ющей информации АСУЖТ с последующим воздействием на системы МС-СЦБ и ЕКС. Комплексная система управления, предназначенная для решения конкретных технологи- ческих задач, включает в себя уровни управления движением поездов; обеспечения эффек- тивности системы управления и безопасности движения поездов. Статистика аварий и крушений показывает, что в последнее время они в основном про- исходят на станциях. Это говорит о том, что уровень технических средств обеспечения безопасности на станциях пока явно недостаточен. Типовые устройства ЭЦ в процессе ус- тановки маршрутов движения по станции не учитывают в полной мере особенности работы по техническо-распорядительному акту (ТРА). Введение системы компьютерного набора маршрутов, особенно при пользовании системой МАЛС, позволяет вводить ограничения на установку тех маршрутов движения, которые не защищены логикой работы электрической централизации. Например, происшедшего в свое время крушения на станции Москва-пас- сажирская Ярославская могло не быть, если бы в момент приема пассажирского поезда в горловине станции были бы заблокированы опасные маневровые передвижения заданному маршруту приема. Аналогичные условия повышения безопасности движения должны быть обеспечены при дополнительном ограничении установки маршрутов приема на станцию в зависимости от расположения объектов и необходимости их защиты на станционных путях. Такая установка логических приоритетов в системах РПЦ и МПЦ предусмотрена в составе программного обес- печения для автоматизированного рабочего места дежурного по станции (АРМ ДСП) и реа- лизуется при проектировании как один из элементов иерархической защиты в многоуровне- вой системе безопасности движения. Интегрированная управляющая система должна выполнять требования, предъяв- ляемые к системам ЖАТ; обнаруживать несоответствие зависимостей устройств ЭЦ, АБ и другие потенциально опасные ситуации; выдавать на АРМ ДНЦ регистрируемую ви- зуальную и звуковую информацию; диагностировать техническое состояние устройств ЖАТ, включая каналы передачи информации; определять предотказное состояние этих устройств с выдачей информации в Центр мониторинга. Система должна неидентичны- ми методами контролировать работу основных элементов низовой автоматики (рельсо- вые цепи, светофоры, стрелочные электроприводы, каналы связи, АЛС и др.) и при не- обходимости передавать ответственные команды, относящиеся к режиму вспомогатель- ного управления устройствами ЭЦ и АБ, а также регистрировать действия оперативно- го и обслуживающего персонала, работу технических средств, регламентные работы по обслуживанию системы. 9
Алгоритм работы управляющей системы должен реализовать приоритетность обработки информации, поступающей от объектов управления и контроля, в первую очередь выделяя информацию, связанную с нарушением требований безопасности, прогнозировать развитие ситуации в случае отклонения графика движения поездов от нормативного с учетом поступа- ющей от системы АСОУП информации. Примерная структура устройств управления на станции приведена на рис. 1.2. Устройства управления объектами и их контроля — это нижний иерархический уровень управления на станциях, перегонах и подвижных единицах. Эти устройства являются исполнительными сред- ствами для реализации процесса движения поездов и датчиками первичной информации для верхних уровней системы управления о состоянии путевых элементов, технических средств подвижного состава и поездной ситуации. В то же время они несут основную нагрузку по безопасности движения поездов, достоверности получаемой информации, обеспечению на- дежности и непрерывности перевозочного процесса. Системы локального назначения представляют собой уровень управления на станциях, перегонах и подвижных единицах, выполняющий основные логические функции, связанные с обеспечением безопасности движения поездов. К этому уровню относятся все традицион- ные системы СЦБ (ЭЦ, АБ, ПАБ, устройства ограждения переездов, АЛС и др.). Для обеспечения высокой живучести и вариантности построения устройства этого уровня должны иметь модульную структуру. Причем каждый функциональный модуль должен быть алгоритмически и технически законченным устройством по возможности с единой конструк- тивной, элементной и программной базой. Управляющий вычислительный комплекс (УВК), отвечающий требованиям обеспечения безопасности, является ядром системы, выполняю- щим все логические зависимости по контролю и управлению движением поездов на станции и перегонах. Объектные контроллеры, непосредственно связанные с релейными устройства- ми, обеспечивают защиту от ложного приема на локомотив сигналов АЛС из рельсовых це- пей при сходах изолирующих стыков, исключают сбои в работе АЛС на стрелочных секциях Рис. 1.2. Структура построения системы управления и контроля на станции 10
и возможность проезда закрытого поездного и маневрового сигнала, а также управляют ма- невровыми передвижениями с соблюдением требований безопасности, возможностью отсле- живания передвижений маневровых и поездных локомотивов, контролем заполнения станци- онных путей. Диагностический контроллер и АРМ ШН позволяют определять техническое состояние, выявлять отказавший объект, диагностировать место неисправности. К ним должна посту- пать информация самодиагностики от микропроцессорных устройств и удаленных объектов контроля. Рост достоверности информации достигается за счет использования аналоговых и дискретных сигналов для анализа фактического состояния объекта, что ведет к повышению безопасности движения поездов. Все технические средства на станции информационно объединяются локальными вы- числительными сетями. Для обеспечения бесперебойности передачи информации необхо- димо предусматривать кольцевую структуру сети с основным и резервным каналами и ис- ключением возможности их использования для других целей. Локальная вычислительная сеть (ЛВС) должна обеспечивать сохранность и гарантированную доставку передаваемой информации в нужное место и в заданное время. В такой сети необходимо использовать помехозащищенное кодирование и специальные процедуры для защиты информации при передаче. Для ограничения доступа в информационные массивы управляющей системы дол- жны применяться шлюзы и разделение ЛВС по назначению. Сеть ЛВС1 (верхнего инфор- мационного уровня) отвечает за высокую достоверность и своевременность передачи ин- формации, а сеть ЛВС2, предназначенная для обмена информацией между УВК и объект- ными контроллерами (ОК), отвечает требованиям безопасности и имеет защиту от несанк- ционированного воздействия. Объектные контроллеры обеспечивают защиту отложного приема на локомотиве сигналов АЛС из рельсовых цепей при сходах изолирующих стыков, исключают сбои работы АЛС на стрелочных секциях и возможность проезда закрытого поездного и маневрового сигнала, а также управляют маневровыми передвижениями с со- блюдением требований безопасности. В отличие от эксплуатируемых систем традиционной структуры в комплексной системе дополнительно элементами встроенной диагностики контролируется состояние напольно- го оборудования и потому резко сокращается его объем. При этом предусмотрены два под- хода реализации с использованием структур РПЦ или МПЦ. В первом случае исполнитель- ные устройства и основные средства контроля представляют собой исполнительную часть релейной централизации с управлением объектами и замыканием маршрутов. Во втором — все функции, в том числе и замыкание маршрутов, осуществляются УВК и ОК, а релейные элементы используются только для включения силовых цепей и контроля состояния объек- тов. Диагностический контроллер и АРМ ШН позволяют определять техническое состояние, выявлять отказавший объект, диагностировать место неисправности. Рост достоверности информации достигается за счет использования аналоговых и дискретных сигналов для ана- лиза фактического состояния объекта, что ведет к повышению безопасности движения по- ездов. Внедрение комплексной системы управления на сети железных дорог позволит: снизить количество крушений, сходов, столкновений, допускаемых браков в работе и тем самым по- высить показатели безопасности движения и уменьшить затраты на 60 % при ликвидации последствий вышеперечисленных происшествий; сократить расходы на 60 % при различного рода работах, связанных с восстановлением экологии; снизить эксплуатационные расходы по различным хозяйствам за счет уменьшения издержек на 15 % при неплановых ремонтах, устранении отказов в межремонтный период; повысить показатели эксплуатационной работы (участковую и техническую скорости, время оборота грузовых вагонов и т.д.) на 5 %; умень- шить себестоимость грузовых перевозок на 3 %; повысить срок службы эксплуатируемых технических средств на 10 % за счет соблюдения технологии эксплуатации. 11
1.2. Характерные отказы и их проявление в системах ЭЦ с блочным монтажом Блочная маршрутно-релейная централизация (БМРЦ) является основным типом электри- ческой централизации крупных и средних станций. Изменения, которые были внесены в ти- повой альбом МРЦ-9 по сравнению с альбомом ТР-66, существенно не повлияли на построе- ние основных схем, поэтому программы поиска неисправностей можно рассматривать одно- временно для обеих разновидностей системы. Основные отличия, которые появились в типовом альбоме МРЦ-9, сводятся к следующе- му: блок стрелочной секции типа СП-62 заменен на блок СП-69 с замыкающим реле; введен резервный блок реле направлений и дополнительный наборный блок типа НПМ-69; разрабо- тана новая унифицированная схема входного сигнала и введен ряд отдельных изменений по сигнализации в соответствии с руководящими указаниями РУ-30-72; изменена номенклатура полюсов питания станционной батареи. В системе БМРЦ на каждые три статива блочного монтажа приходится один статив сво- бодного монтажа, что усложняет эксплуатационное обслуживание такой системы. Слабым местом являются приборы и технология их установки. Достаточно частыми бывают случаи потери контактов в штепсельных разъемах блоков. При их установке на статив гнутся контак- ты штепсельных розеток и нарушаются контакты в электрических цепях. Еще один существенный недостаток системы—отсутствие информационного контроля за состоянием устройств. При большом количестве аппаратуры и сложности электрических схем электромеханик, не имея средств визуального контроля за работой централизации, затрачива- ет много времени на поиск и устранение отказов, что часто приводит к задержке поездов и сбою графика движения. Чтобы ускорить поиск отказов на современном техническом уровне, необходимо иметь автоматизированное рабочее место электромеханика (АРМ ШН). Такое рабочее место должно быть выполнено на базе микроЭВМ, микропроцессорного автомата, видеотерминала с полным программным обеспечением, что позволит сократить время на по- иск отказов и обеспечить диагностирование работоспособности ЭЦ в основных режимах (ус- тановки, замыкания и размыкания маршрутов). В эксплутационных условиях возможны различные отказы работы исполнительной груп- пы. Для того чтобы быстрее находить и устранять отказы, следует хорошо знать условия нор- мальной работы реле исполнительной группы. В качестве проверок работоспособности системы ЭЦ применяют электрические измере- ния, манипуляции на пультах управления, замену элементов и блоков и другие действия об- служивающего персонала. Как правило, поиск неисправности начинают с проверки наиболее вероятных повреждений. Рельсовые цепи являются одними из наиболее распространенных, но и менее надежных устройств железнодорожной автоматики. Особенность рельсовой цепи состоит в том, что ее элементы пространственно разобщены: часть из них расположена на посту, где имеются хорошие условия для наблюдения и измерений; другая часть элементов находится на поле, где измерения и наблюдения затруднены. В основном отказы постовой аппаратуры составляют незначительную часть от общего числа отказов рельсовой цепи и имеют наименьшую вероятность возникновения. Большинство отказов рельсовой цепи связано с по- вышением затухания рельсовой линии, которое происходит в результате обрывов стыковых соединителей и джемперов, нарушения изоляции изолирующих стыков, понижения сопро- тивления балласта. Поиск неисправности следует начинать с проверок на посту, потому что для их проведения требуется незначительное время. В качестве первой проверки выбирают наиболее просто выполняемое измерение. Только после проведения всех необходимых изме- рений на посту переходят к измерениям на напольных устройствах. К наиболее ответственным устройствам ЭЦ относятся централизованные стрелки, вклю- чающие в себя стрелочный перевод, электропривод и схему управления. Неисправности стре- лочного перевода связаны с его загрязнением, механическими повреждениями элементов и 12
разрегулировкой их креплений. В электроприводе отказы чаще всего связаны с потерей кон- такта в автопереключателе (индевение и обледенение контактов, нарушение регулировки, из- лом) и с неисправностями электродвигателя (обрыв обмоток якоря, неисправность щеточного устройства и др.). Схемы управления стрелочными электроприводами содержат реле и их кон- такты, резисторы, конденсаторы и трансформаторы, для обнаружения отказов которых стро- ятся специальные диаграммы поиска неисправностей. Элементы схемы управления стрелкой также располагаются на посту и на поле. В двухпроводной схеме управления стрелочным электроприводом на пульте управления по- ста имеются: стрелочный коммутатор для индивидуального управления; вспомогательная кнопка для перевода стрелки при выключенном питании стрелочной секции, в которую входит эта стрел- ка; лампы контроля положения стрелки; звонок для фиксации факта перевода стрелки и ампер- метр, измеряющий ток в цепи стрелочного электродвигателя. В релейном помещении в стре- лочном блоке С и пусковом стрелочном блоке ПС электрической централизации находятся реле: пусковые—НПС, ППС и контрольные—ОК, ПК, МК, ВЗ. На поле размещены стрелочный электропривод и путевой ящик, в котором находится реверсирующее реле Р. Поиск отказа в схеме управления стрелкой начинают на посту, используя показания конт- рольных ламп, амперметра и звонка. При переводе стрелки поворотом рукоятки при наличии неисправности возможны четыре показания амперметра: 1) стрелка прибора не двигается с места (неисправности могут быть в элементах на посту и на поле); 2) стрелка амперметра делает небольшой бросок (неисправности элементов на поле); 3) в течение 2—5 с прибор показывает рабочий ток (неисправности элементов на посту и на поле); 4) прибор показывает величину тока фрикции (неисправности элементов на поле). Для каждого случая составляют отдельную информационную диаграмму, при этом в первую очередь реализуются проверки, выполняемые на посту ЭЦ. Достаточно сложные задачи приходится решать при поиске отказов в постовых схемах блоч- ной маршрутно-релейной централизации. Система БМРЦ крупной станции содержит боль- шое число реле, контактов, предохранителей, контрольных ламп, паек и других элементов, которые могут являться источниками неисправностей. Наибольшее число отказов связано с перегоранием предохранителей, потерей контактов в штепсельном разъеме блока, обрывом цепи на контакте реле и плохой регулировке реле. Однако задача поиска отказов упрощается в связи с тем, что в электрических схемах БМРЦ каждый элемент участвует в задании, размы- кании или разделке небольшого числа маршрутов. Кроме того, на пульте управления имеются элементы индикации, отражающие внутреннее состояние схемных узлов, возможны также визуальное наблюдение за состоянием реле и измерение сигналов в различных точках схемы. При невозможности задания или размыкания какого-либо маршрута в качестве проверок, об- ладающих большой информативностью, могут выступать действия по заданию и разделке других маршрутов. Для поиска отказов в БМРЦ составляют подробные информационные ди- аграммы, но и при наличии таких диаграмм существенное влияние на время поиска оказыва- ют опыт электромеханика и его знание алгоритма работы схем. Например, если не задается какой-либо маршрут, то в качестве первой проверки всегда выступает нажатие начальной кноп- ки этого маршрута. В исправной системе на пульте ДСП загорается у повторителя светофора зеленая лампа НК фиксации срабатывания кнопочного реле входного светофора Н и далее лампа нечетного приема НПЛ в указателе «Установка маршрута» (при срабатывании соот- ветствующего реле направления). В неисправной системе возможны четыре случая состоя- ния этих контрольных ламп: НК и НПЛ не горят; НК горит, а НПЛ не горит; НК не горит, а НПЛ горит; лампы НК и НПЛ загораются, но после отпускания кнопки гаснут. Если при на- жатии начальной кнопки неисправность не проявилась, то в качестве второй проверки нажи- мают конечную кнопку маршрута. При этом возможны такие случаи проявления поврежде- ний на пульте управления: не загораются контрольные лампы конечной и промежуточной кнопок (при задании сложных маршрутов); лампа конечной кнопки загорается, а лампы про- межуточных кнопок не горят; лампы конечной и промежуточных кнопок загораются, но мар- 13
шрут не замыкается и белая полоса по маршруту не горит; горит белая полоса по маршруту, но контроль разрешающего показания светофора на пульте отсутствует. Характерным признаком отказа является отсутствие горящей белой полосы по маршруту при правильной индикации на табло ДСП контрольными лампами зеленого цвета границ всех элементарных маршрутов. Дополнительным признаком, уточняющим место отказа в этом слу- чае, является контрольная лампа задания маршрута НПЛ в указателе «Установка маршру- та». Если она продолжает гореть, то это свидетельствует о том, что не все стрелочные управ- ляющие реле ПУ (МУ) возбудились из-за обрыва в цепи или из-за того, что не встало под ток одно из промежуточных вспомогательных реле ВП. Прекратившая гореть контрольная лампа НПЛ свидетельствует о том, что все кнопочные реле выключены и, следовательно, все стре- лочные управляющие реле возбудились. В этом случае причиной отсутствия белой полосы по маршруту может являться обрыв в цепи контрольно-секционных реле КС или не возбудивше- еся начальное реле НН входного светофора. Возбуждение начального реле НН происходит по схеме соответствия с проверкой контроля переведенного положения стрелок. Поэтому необходимо убедиться нажатием кнопки «Контроль стрелок» в том, все ли стрел- ки по маршруту имеют контроль переведенного положения. Если какая-то из стрелок такого контроля не имеет, то переходят к отысканию отказа в схеме стрелок. Если же все стрелки имеют контроль, следует определить, не нарушена ли цепь схемы соответствия. Это стано- вится ясным после того, как маршрут будет установлен с помощью индивидуального управ- ления, при котором схема соответствия исключается. Если маршрут не задается и при инди- видуальном управлении, то можно сделать вывод о нарушении цепи контрольно-секционных реле. Завершающим изменением индикации на табло при установке маршрута является горение в повторителе светофора контрольной лампы разрешающего показания. Если же белая полоса по маршруту загорелась, а контрольная лампа разрешающего показания в повторителе не зажглась, то причиной этого может быть нарушение цепи горения сигнальных ламп светофора или нару- шение в цепи сигнального реле (в обоих случаях при задании, например, маршрута приема красная лампа повторителя входного светофора на табло продолжает гореть). Если же красная лампа повторителя входного светофора погасла, а зеленая не загорелась, то наиболее вероятной причиной является перегорание этой контрольной лампы или потеря контакта в ее цепи. Признаком того, что сигнальное реле кратковременно вставало под ток без цепи самобло- кировки, может служить погасание зеленой лампы начальной кнопки, цепь которой обрыва- ется контактом противоповторного реле, которое обесточивается с возбуждением сигнально- го реле. Поэтому, если зеленая лампа начальной кнопки погасла, отказ следует искать в цепи включения светофорных ламп. В первую очередь проверяют целость нитей сигнальных пред- охранителей. Другой наиболее вероятной причиной отказа в этом случае может быть перего- рание светофорной лампы разрешающих огней или плохой контакт в ламподержателе. Одна- ко, прежде чем отправиться на устранение повреждения к релейному шкафу входного свето- фора, целесообразно проверить, появляется ли напряжение на клеммах кабельных жил после нажатия сигнальной кнопки. С помощью амперметра или омметра можно также убедиться, исправны ли цепи первичных обмоток сигнальных трансформаторов, а затем следует присту- пать к устранению повреждения непосредственно на входном светофоре. Отказы, проявляющиеся при размыкании маршрута, обычно обнаруживаются легко, так как при этом должны в определенной очередности возбудиться только маршрутные и замыка- ющие реле. Причиной того, что не разделалась одна из секций, как правило, является отказ в работе рельсовой цепи (устойчивый или перемежающийся), на что указывает горение одной из секций на табло красным светом. Если же секция горит на табло белым светом, то вероят- ной причиной отказа является обрыв в цепи возбуждения маршрутного реле. В случае, когда после прохода поезда ни одна из секций не разделалась, наиболее вероят- ной причиной является отсутствие полюса СМБ-М (ММ) из-за неисправности стабилитрон- ного блока или перегорания предохранителя. 14
Большое число реле работает в процессе отмены неиспользованного маршрута. В этом можно убедиться, если составить алгоритм работы схемы отмены маршрутов. Здесь при на- жатии групповой кнопки отмены ОГК последовательно обесточиваются реле ОГ и ОГ1 и за- горается мигающим светом контрольная лампа красного цвета групповой отмены ОГЛ. От нажатия начальной кнопки перекрывается светофор и включается комплект реле отмены, под- готавливая цепь для включения стабилитронного блока и выбора времени выдержки времени в зависимости от состояния реле известителя приближения и рода маршрута (реле ГОТ, МВ или ПВ). Через соответствующее время появляется питание на определенной шине для сра- батывания реле разделки, контактами которых размыкается цепь контрольно-секционных реле КС. Далее через тыловые контакты реле КС замыкаются цепи маршрутных реле. Таким обра- зом, искажения алгоритма работы схем отмены маршрута можно выявить по характеру инди- кации на табло. Если набор маршрута закончен, но белая полоса по трассе маршрута на табло не загорает- ся, в этом случае контактами реле КС не выключаются цепи маршрутных реле. В общей схеме реле исполнительной группы блочных систем ЭЦ возможны следую- щие отказы: - белая полоса по трассе маршрута загорается, но светофор не открывается (обрыв цепи 2 возбуждения сигнального реле С); - при установке маршрута не сработали контрольно-секционные реле КС секций маршру- та и не выключили маршрутные реле IM, 2М (не загорается белая полоса; не срабатывает сигнальное реле С и светофор не открывается); - при установке маршрута не отпустило якорь второе по ходу движения маршрутное реле; на табло загорается белая полоса, но светофор не открывается (не замкнулся тыловой контакт маршрутного реле в цепи сигнального реле); - после полного проследования состава по маршруту секция не разомкнулась, горит белая полоса этой секции (отказы, которые приводят к невозможности автоматического размыка- ния маршрута, обнаруживаются достаточно просто, так как они связаны с повреждениями небольшого числа элементов—рельсовых цепей, маршрутных и замыкающих реле); -сигнальное реле не выключается, светофор остается открытым; маршрут не размыка- ется, на табло после освобождения секций горит белая полоса; искусственным размыкани- ем с выдержкой времени возбуждают реле разделки Р; эти реле включают маршрутные реле IM, 2М своих блоков и секции размыкаются; сигнальный блок с неисправным реле заменя- ется; - после проследования состава по маршруту в блоке СП-69 секции не сработало замыкаю- щее реле 3; в этом случае исключается возможность переводить стрелки, входящие в эту сек- цию, а также не выключается начальное реле Н в блоке ВД-62, чем исключается возможность установки маршрутов, по трассе которых расположен этот блок; - при отмене маршрута после соответствующей выдержки времени не срабатывают реле Р, не выключаются реле КС и не включаются реле IM, 2М и 3, секции маршрута остаются зам- кнутыми, на табло горит белая полоса; в установленном маршруте кратковременно отпускает якорь путевое реле СП; если якорь реле СП находится в отпущенном состоянии, то увеличи- вается время замедления реле КС, что приводит к выключению и отпусканию якоря сигналь- ного реле и закрытию светофора; -маршрут остается замкнутым, на табло горит белая полоса, начальное реле Н и конечно- маневровое КМ не выключаются, установка других маршрутов исключается (в цепях само- блокировки этих реле используются контакты замыкающего реле 3). Информационные диаграммы алгоритмов поиска отказов составляют для схем отмены и искусственной разделки маршрутов; для схем управления огнями входных и выходных свето- форов с различными типами ламп и т.д. Анализ отказов схем ЭЦ промежуточных станций. Как показывает статистика, наибо- лее вероятные отказы постовых устройств в ЭЦ малых станций связаны с сигнальными цепя- 15
ми, схемами увязки с перегонными системами автоматики и со схемой смены направления двусторонней автоблокировки. Рассмотрим в качестве примера двухкаскадную схему управления входным светофором (типовые альбомы ТР-65, ЭЦ-2) на участке, не оборудованном диспетчерской централизаци- ей, при отсутствии на станции местного управления, маневровых сигналов и стрелок с поло- гой маркой крестовины (рис. 1.3). От нажатия сигнальной кнопки приема возбуждается общее постовое сигнальное реле НПС первого каскада, тыловым контактом которого обрывается цепь питания группового замыка- ющего реле маршрутов приема НПЗ. Вследствие этого наступает предварительное замыкание маршрута при свободном предмаршрутном участке. Выключение замыкающего реле фикси- руется горением контрольной лампы искусственной разделки НИРЛ. Через контакты сигналь- ного и замыкающего реле создается цепь работы соответствующего сигнального реле второго каскада (например, сигнального реле БС приема на боковой путь), которое своими фронтовы- ми контактами создает цепи включения ламп желтых огней на входном светофоре и соответ- ствующих огневых реле. Далее возбуждается указательное реле маршрутов приема НПРУ, которое переключает цепь контроля на пульте с красной контрольной лампы НКЛ на зеленую НЗЛ и одновременно замыкает цепь блокировки постового сигнального реле НПС. При искажении алгоритма работы схемы причину отказа можно искать в соответствии с нижеприведенными данными и с учетом контрольной индикации на табло ДСП: горения бе- лой лампы НИРЛ, красной НКЛпуш зеленой НЗЛ ламп повторителя входного сигнала Н. Основные отказы в блочной системе ЭЦ малой станции (по типовому альбому ЭЦ-4) и способы их устранения. 1. При не нажатой сигнальной кнопке горит лампа указателя контроля задания маршрута; маршруты не устанавливаются. Причина: возбуждено кнопочное реле из-за западания сигнальной кнопки. По горящей лампе контроля задания маршрутов определяют, в какой группе возбуждено кнопочное реле. Затем поочередно вытягивают сигнальные кнопки, входящие в данную группу, до погасания лампы установки маршрутов. Рис. 1.3. Схема управления входным светофором ЭЦ с центральными зависимостями и местным питанием 16
2. Маршруты устанавливаются только в направлении, указанном лампой контроля задания маршрутов. Причина: возбуждено одно из кнопочных реле из-за разрегулировки контактов сигнальной кнопки, когда все контактные пружины оказались замкнутыми. По горящей лампе контроля задания маршрутов определяют, в какой группе возбуждено кнопочное реле. Затем внешним осмотром контактов сигнальных кнопок, входящих в данную группу, находят кнопку с разре- гулируемыми контактами. 3. При нажатой сигнальной кнопке лампа контроля задания маршрута не загорается, марш- рут не устанавливается. Причины: поврежден предохранитель полюса питания ТП; не возбуждается кнопочное реле из-за плохого контакта в сигнальной кнопке; неисправна цепь реле направления. При нажатой сигнальной кнопке, используя вольтметр, по принципиальной схеме отыскивается повреждение. 4. При нажатой сигнальной кнопке лампа контроля задания маршрутов горит, а белая поло- са по трассе маршрута не появляется. Причина: не возбуждается реле начальное Н (НМ) из-за отсутствия группового полюса МГ в соответствующей шине направления. Используя вольтметр, при нажатой кнопке по монтаж- ной схеме определяют место обрыва шины. Если напряжение в шине есть, то вольтметром проверяется цепь от соответствующей клеммы сигнального блока до соответствующего кон- такта кнопочного реле к шине направления. 5. При нажатии сигнальной кнопки реле начальное Н возбуждается, а маршрут не устанав- ливается (не загорается белая полоса). Другие маршруты, проходящие через часть этого мар- шрута, устанавливаются. Причина: неисправна часть цепи контрольно-секционных реле КС. Установить попутные и встречные маневровые маршруты, определить неисправную часть. Затем при нажатой кноп- ке, используя вольтметр, определить место повреждения. 6. При нажатии сигнальной кнопки маневрового светофора белая полоса «проскакивает» за следующий попутный маневровый светофор. Причина: не возбуждается конечно-маневровое реле КМ в сигнальном блоке того сигнала, за который «проскочила» белая полоса маршрута. Следует установить маршрут в том же на- правлении, но не проходящий через первую секцию перед светофором, за который «проско- чила» белая полоса, и при нажатой сигнальной кнопке вольтметром по принципиальной схе- ме отыскать место повреждения цепи реле КМ. 7. При нажатии сигнальной кнопки белая полоса появляется, но светофор не открывается. Если при этом установить другой вариант маршрута по этому светофору, то он открывается. Причина: повреждена часть цепи сигнального реле, отличающаяся от цепей вариантных маршрутов, по которым светофор открывается. Установкой различных маршрутов по данно- му светофору определить неисправную часть цепи сигнального реле. Затем, используя вольт- метр, по принципиальной схеме отыскать повреждение. 8. При нажатии сигнальной кнопки белая полоса появляется, а светофор не открывается ни в одном направлении. Причины: неисправна цепь возбуждения общего вспомогательного противоповторного реле ППВ; неисправна цепь возбуждения противоповторного реле ПП; неисправна цепь возбужде- ния реле ВВ; неисправна цепь сигнального реле. При нажатой сигнальной кнопке внешним осмотром определить, какое из указанных реле не возбудилось, учитывая при этом, что при несрабатывании одного реле исключается возможность срабатывания всех реле. Затем, ис- пользуя вольтметр, по принципиальным схемам отыскать повреждение. 9. При нажатии сигнальной кнопки контрольная лампа разрешающего показания светофо- ра кратковременно загорается, а затем гаснет. Причина: неисправна лампа разрешающего огня. 10. Контрольная лампа белого огня выходного или маневрового светофора мигает, при от- крытии светофора контрольная лампа кратковременно загорается ровным светом, а затем опять начинает мигать. в ИНВЕНТ •
Причина: неисправен сигнальный предохранитель. 11. При открытии входного светофора контрольная лампа красного огня на пульте не гас- нет, разрешающий огонь не загорается. Сигнальное реле на посту ЭЦ кратковременно воз- буждается. Причина: повреждена цепь повторительных сигнальных реле ГС или БС. Проверить пре- дохранители полюсов питания НСПБ (ЧСПБ), НСМБ (ЧСМБ). Если они исправны, то при нажатой сигнальной кнопке в момент возбуждения сигнального реле НС на посту ЭЦ изме- рить напряжение между проводами БС и ОБС (в зависимости от того, на какой путь не откры- вается светофор). Если напряжение отсутствует, обрыв цепи следует искать на посту ЭЦ. На- личие напряжения означает, что имеется повреждение в релейном шкафу входного светофора или обрыв провода между постом ЭЦ и релейным шкафом входного светофора. 12. При открытии входного светофора контрольная лампа красного огня на пульте кратко- временно гаснет, а лампа разрешающего огня не загорается. Причина: неисправна лампа разрешающего огня входного светофора. 13. При нажатии кнопки-счетчика пригласительного сигнала пригласительный огонь на входном светофоре не включается. Противоповторное реле НПП (ЧПП) и сигнальное реле пригласительного огня НПС (ЧПС) без тока. Причины: неисправны предохранители пригласительного сигнала ПСПБ или ПСМБ или не замыкаются контакты кнопки-счетчика. 14. Реле НПП (ЧПП) и НПС (ЧПС) находятся в возбужденном состоянии. Причина: не возбуждается сигнальное реле ПС в релейном шкафу или повреждена лампа лунно-белого огня на входном светофоре. При нажатой кнопке измерить напряжение в прово- дах ПС-ОПС. Если напряжение отсутствует, то повреждение следует искать на посту ЭЦ, а при наличии напряжения — в релейном шкафу входного светофора. 15. При нажатии кнопки пригласительного сигнала контрольная лампа красного огня вход- ного светофора гаснет, а контрольная лампа пригласительного сигнала не загорается. Причина: пригласительный сигнал на входном светофоре открывается, повреждена конт- рольная лампа на пульте-табло или цепь ее питания; указательное реле разрешающего пока- зания под током. Следует заменить контрольную лампу и, используя вольтметр, проверить по схеме цепь горения контрольной лампы. 16. На части пульта-табло загорелись белые светящиеся полосы, маршруты на этой части пульта-табло не устанавливаются. Причина: поврежден предохранитель полюса СПБ на релейном стативе, где расположены блоки СП и УП тех изолированных участков, контрольные лампы которых на пульте-табло горят белым цветом. 17. На одной из горловин станции все изолированные участки на пульте-табло горят крас- ным цветом, основные путевые реле под током. Причина: поврежден предохранитель СПБ-НЗ или СПБ-ЧЗ в зависимости от того, в какой горловине горят красные полосы на табло. 18. Отсутствует нормальная разделка маршрутов после прохода подвижных единиц. Причина: отсутствует полюс СМБ-Л из-за неисправности стабилитрона в цепи лучевого реле ПЛА. Проверить, под током ли реле ПЛА и если нет, то поставить его под ток по цепи самоблокировки, а затем заменить стабилитронный блок. 19. Не переводится ни одна стрелка, при нажатии кнопки перевода стрелки в пусковом стрелочном блоке не возбуждается пусковое стрелочное реле ППС. Причина: поврежден предохранитель полюса ТП. 20. Не устанавливаются маршруты; во всех стрелочных блоках С контрольное реле ВЗ без тока. Причина: поврежден предохранитель ПС-СПБ. Наряду с отказами, проявляющимися в момент открытия светофора, для всех систем цент- рализации характерны также отказы, приводящие к их перекрытию. В цепи открытия свето- 18
фора контролируется целый ряд зависимостей, и причины перекрытия светофора могут быть очень разнообразными: пропадание внешнего электроснабжения с включением дизель-гене- ратора; ложная занятость рельсовой цепи; потеря контроля положения стрелки; перегорание светофорной лампы; потеря контакта в ламподержателе; повреждение кабельной или воздуш- ной линии; потеря емкости электролитического конденсатора; повреждение реле или сигналь- ного трансформатора; плохой контакт в электрической схеме; перегорание предохранителя; небрежность в работе электромеханика; ошибка в работе ДСП, схемные недостатки и др. Фактическое распределение вероятностей причин перекрытия для конкретных станций в боль- шей степени зависит от системы блокировки на прилегающих перегонах, электроснабжения и других местных особенностей. 1.3. Функциональное назначение систем диагностирования и мониторинга Основные задачи научно-технической политики хозяйства СЦБ заключаются в том, чтобы снизить затраты на перевозки при обеспечении заданного уровня безопасности движения по- ездов. Для успешного выполнения этих задач необходимо сократить энергоемкость техничес- ких средств и технологических процессов, повысить производительность труда эксплуатаци- онного штата при сокращении его численности. В настоящее время для обслуживания устройств ЭЦ применяется профилактическая стра- тегия технического обслуживания (СТО), при которой периодичность всех работ жестко рег- ламентирована и не зависит от фактического состояния устройств. Это приводит к высоким эксплуатационным затратам. При существующей системе технического обслуживания неиз- бежно возникают потери времени — непроизводительные временные затраты, которые под- разделяются на: - потери, вызванные низкой квалификацией и недостаточным опытом работников: уве- личение сверх нормативного времени выполнения отдельных технологических операций, брак в работе, исправление брака в работе (своего и чужого), ожидание указаний руководителя работ; - потери, обусловленные несовершенным характером технологического процесса', ручной способ измерений, низкая разрешающая способность и большие погрешности измеритель- ных приборов вызывают необходимость многократного повторения одних и тех же техноло- гических операций; поступающая эксплуатационному штату информация об отказах требует уточнения и может вызвать принятие нерациональных (с точки зрения затрат времени) реше- ний; - потери, связанные с неоптимальным планированием работ', непроизводительные пере- движения эксплуатационного штата при переходе от одних устройств к другим или с одного вида работ на другой; - потери, вызванные причинами, не зависящими от эксплуатационного штата', наруше- ние графика выполнения работ из-за плохих погодных условий, выхода из строя инструмен- та, не предусмотренных сбоев и изменений в графике движения поездов, отключение элект- роэнергии, несогласованности в действиях различных служб. Для повышения эффективности технологического процесса по обслуживанию устройств СЦБ (в том числе и ЭЦ) необходима его автоматизация на основе перехода к стратегии обслу- живания по фактическому состоянию, при которой все профилактические и ремонтные рабо- ты назначаются в зависимости от действительного технического состояния контролируемых объектов. Используемые в настоящее время системы и средства диагностирования осуществляют, как правило, общий контроль процесса функционирования устройств ЖАТ. Эти системы не обеспечивают необходимый контроль качественных показателей технического обслуживания и не обладают возможностями прогнозирования процессов. С помощью имеющихся средств 2* 19
диагностирования можно контролировать не более 20—30 % параметров, которые необходи- мы для анализа состояния устройств ЖАТ. Это обусловлено следующими факторами: боль- шим объемом параметров, подлежащих контролю; низким уровнем контролепригодности на- польных устройств; отсутствием или высокой стоимостью специализированных датчиков и преобразователей для жестких условий эксплуатации; отсутствием необходимой норматив- ной базы и недостаток специалистов соответствующего профиля. Благодаря переходу на новые информационные технологии в системах автоматизации уп- равления и контроля на железнодорожном транспорте, с применением микропроцессорных систем железнодорожной автоматики изменяется процесс технической эксплуатации устройств и систем СЦБ. При увеличении объема внедрения микропроцессорных систем ЭЦ, автоблокировки, дис- петчерской централизации, контроля и систем передачи данных, включая волоконно-опти- ческие линии связи ВОЛС, возросла потребность в централизации результатов диагностиро- вания устройств нижнего уровня автоматики и микропроцессорных систем. Руководством Департамента СЦБ были определены основные задачи программы техни- ческого и технологического перевооружения хозяйства СЦБ: оснащение участков системами диспетчерского управления, контроля и технической диагностики; унификация систем ЖАТ и оборудование их встроенными и внешними средствами диагностирования; формирование многоуровневой системы управления и обеспечения безопасности движения поездов; орга- низация удаленного мониторинга состояния и работы технических средств; создание систе- мы сервисного и фирменного обслуживания средств ЖАТ. Развитие средств вычислительной техники создало предпосылки для совершенствования систем диагностирования, позволило часть задач возложить на программное обеспечение и тем самым упростить аппаратную часть этих систем, повысить уровень автоматизации про- цесса диагностирования, обеспечить накопление и возможность математической обработки информации. Эффективность диагностирования может быть повышена за счет использова- ния мониторинга состояния и функционирования устройств ЖАТ, реализуемого в виде сбора и централизованной обработки данных от средств диагностирования и от устройств ЖАТ. Основными направлениями технического диагностирования являются: - организация контроля технического состояния объектов ЖА Т— определение вида тех- нического состояния объекта, в том числе отказа, на основе проверки соответствия значений параметров объектов нормативам и алгоритмам работы системы или модели; - мониторинг технического состояния—дистанционный контроль (телеконтроль) техни- ческого состояния объектов по определенному алгоритму с накоплением информации и ее анализа с целью идентификации текущего состояния объекта и обеспечения прогнозирова- ния изменения его состояния; - прогнозирование технического состояния—определение технического состояния объекта с заданной (расчетной) вероятностью на предстоящий интервал времени; - администрирование системы технического диагностирования и мониторинга — управ- ление аппаратными и программными средствами системы с целью изменения конфигурации, поддержания работоспособного состояния и правильности функционирования. Общими задачами всех автоматизированных систем технического диагностирования (СТД) являются: распознавание состояния устройств в процессе их работы; обнаружение неисправ- ности, идентификация видов и типов отказов (дефектов); устанавление причины неисправно- сти и ее локализация; определение времени развития неисправности; прогнозирование раз- вития возникших неисправностей, а по результату распознавания выдача в управляющую си- стему информации для выбора и принятие соответствующих решений; определение страте- гии дальнейшей эксплуатации (необходимого обслуживания или ремонта). Методы и способы поиска неисправностей в контролируемой системе зависят от сложнос- ти технических устройств и программно-аппаратных средств, их контролепригодности, опре- деления критериев работоспособности; параметризации и классификации отказов; определе- 20
ния взаимовлияния отказов и их безопасности; безопасной работы в аварийных режимах функ- ционирования системы. Особое значение автоматизация технической диагностики (АТД) приобретает на линей- ных участках железной дороги в зонах «безлюдной» автоматизации, поскольку возникает воз- можность по результатам автоматического диагностирования учитывать особенности работы технических средств конкретного объекта и исключить планово-предупредительный подход; перейти к техническому обслуживанию «по состоянию», т.е. прогнозировать предотказное состояние (выдавать рекомендации по регулировке и ремонту). При непрерывном автомати- ческом контроле, осуществляемом средствами СТД, возможно прогнозировать интервалы времени, в течение которых объект должен работать исправно, локализовать неисправность — определить место, вид неисправности (что очень важно, так как не менее 60—80 % времени ремонта уходит на поиск и определение неисправности), уменьшить опасность неожиданных отказов за счет прогнозирования и непрерывности контроля. Основные и вспомогательные функции в системах ЖАТ реализуются на базе информации от первичных датчиков, а также формируемых данных, используемых в математических мо- делях систем. Для обеспечения функционирования исполнительной, управляющей частей и прикладных программных систем АТД необходима дополнительная информация от средств диагностирования, являющихся составной частью контролируемого объекта, а также от средств диагностирования, выполненных конструктивно отдельно. Таким образом, в любой совре- менной системе ЖАТ наличие дополнительных устройств и программно-аппаратных средств АТД является необходимым системным компонентом. Для технической диагностики состояния объектов ЖАТ применяют стационарные и мо- бильные системы диагностирования и переносные диагностические комплексы. Стационарные системы диагностирования разделяются на специализированные для от- дельных видов устройств ЖАТ (например, рельсовых цепей, кабельных сетей, устройств элек- тропитания и др.) и универсальные для комплексного диагностирования систем ЖАТ. Мобильные системы диагностирования размещают на подвижном составе (вагоне-лабора- тории, дрезине и т.п.) или на автотранспорте и применяют там, где по технологическим или экономическим условиям нецелесообразно или невозможно применение стационарных систем. Переносные диагностические комплексы, реализуемые на базе переносных компьютеров, применяются для повышения эффективности поиска неисправностей, проведения ремонтно- восстановительных работ. Структура системы технического диагностирования и мониторинга устройств ЖАТ стро- ится по многоуровневому иерархическому принципу с целью решения следующих основных задач: автоматизации контроля эксплуатации устройств ЖАТ (обеспечение оперативного и управляющего персонала достоверной информацией для выработки решений); локализации мест нарушения нормальной работы устройств ЖАТ и определения неисправной аппаратуры (автоматическое оповещение оперативного персонала об аварийных ситуациях); создания общесетевой системы мониторинга состояния и функционирования устройств ЖАТ; форми- рования баз данных и алгоритмов их обработки; прогнозирования по результатам обработки полученной информации динамики изменения параметров контроля для планирования про- цесса технического обслуживания и ремонта устройств ЖАТ; расширения номенклатуры кон- тролируемых и измеряемых параметров напольного оборудования ЖАТ; интеграции с дей- ствующими и создаваемыми информационными и управляющими системами различных служб железнодорожного транспорта. Система диагностирования должна иметь следующие режимы работы: - режим обнаружения неисправных приборов, блоков и участков электрических цепей при штатной проверке функционирования; - режим комплексного или выборочного измерения параметров устройств ЖАТ; - диалоговый режим (рекомендации по выполнению необходимых управляющих воздей- ствий на проверяемую систему, проверке и настройке соответствующих параметров). 21
Так, переход на более прогрессивную технологию эксплуатации и обслуживания устройств электрической централизации на основе автоматизации процессов определения технического состояния позволит повысить оперативность реагирования эксплуатационного штата на из- менения состояний контролируемых объектов (за счет функционирования в реальном масш- табе времени); уменьшить количество отказов, приносящих ущерб (за счет своевременной фиксации и устранения предотказных состояний контролируемых объектов); сократить вре- мя восстановления в случае отказа (за счет уменьшения времени поиска и устранения неисп- равностей). Внедрение системы диагностирования и мониторинга позволит повысить эффективность эксплуатации за счет: снижения количества отказов и сбоев в работе устройств ЖАТ; оптими- зации режимов работы рельсовых цепей и других устройств с регулируемыми параметрами; повышения технологической дисциплины (путем увеличения степени достоверности данных о состоянии устройств ЖАТ, пути, электроснабжения); снижения трудоемкости управления процессом эксплуатации устройств ЖАТ; повышения безопасности и сокращения времени задержки поездов при возникновении нештатных ситуаций. Система технического диагностирования и удаленного мониторинга устройств и систем ЖАТ с централизованной обработкой результатов в АРМах дежурных электромехаников, дис- петчеров ШЧ, отделения, управления дороги, опорного центра организуется по иерархичес- кому принципу (рис. 1.4) и обеспечивает следующие уровни автоматизации диагностирова- ния и контроля: - уровень управления дороги (комплексы КДК-ШД); - уровень дистанций или отделений (комплексы КДК-ШЧД); -уровень линейных объектов ЖАТ на станциях и перегонах (станционные комплексы АДК- СЦБ). На уровне центров размещаются пункты централизации диагностирования — комплексы КДК, а на уровне станций располагают пункты диагностирования — комплексы АДК. Средства верхнего уровня комплекса диагностирования устройств СЦБ формируют: - на уровне служб Ш (СЦБ), ЕЦДУ (дороги), региональных РЦУПов—на основе сервера диагностирования, мониторинга и прогноза состояния систем железнодорожной автоматики (КДК-ШД) с организацией специализированной сети АРМов (мобильных и стационарных) диспетчера службы Ш и доступа к базе данных с АРМов инженера дорожной лаборатории (ШЛ), ДНЦ (поездного диспетчера) и руководящего персонала службы СЦБ (ШГ); - по объектам дистанции — контрольно-диагностические комплексы диспетчеров ШЧ (КДК-ШЧД) на основе сервера баз данных диагностической информации по технологически обоснованным зонам с организацией специализированной сети АРМов (мобильных и стаци- онарных) электромехаников, диспетчера ШЧ и доступа к базе данных с АРМов руководящего персонала дистанции (ШЧУ, ШЧГ, ШЧ). Объектами контроля и диагностирования в этом комплексе являются станционные и пере- гонные устройства ЖАТ (с централизованным размещением аппаратуры на постах ЭЦ, ГАЦ, АБ контейнерного типа), а также устройства и системы ЖАТ с встроенными средствами диаг- ностирования. Средства нижнего уровня — подсистемы (комплексы) автоматизации функций диагности- рования, контроля и техобслуживания устройств железнодорожной автоматики (АДК-СЦБ) на станциях и сортировочных горках, оборудованных действующими и разрабатываемыми устройствами микропроцессорных систем: ЭЦ (РПЦ, МПЦ), АБ, ДЦ, ДК и ГАЦ. На основе конкретного анализа функционального назначения различных систем техничес- кой диагностики можно выделить в каждой из них две составляющие, которые обеспечивают выполнение определенных видов работ: диагностирование и мониторинг. Система диагностирования должна обеспечить: - сбор, первичную обработку и передачу информации о технологических процессах на объектах контроля; 22
Сервисные центры, разработчики и изготовители аппаратуры ЖАТ Формирование и ведение баз данных диагностической информации, мониторинг, прогнозирование, администрирование на уровне ОАО «РЖД» А С У ш Рабочие места опертивного и управленческого персонала службы сигнализации, централизации и блокировки А С У ш Формирование и ведение баз данных диагностической информации, мониторинг, прогнозирование, администрирование на уровне службы железной дороги (КДК-ШД) Н О д ш Рабочие места опертивного и управленческого персонала дистанции сигнализации и связи А С У ш Автоматизированный учет эксплуатации ЖАТ, формирование и ведение баз данных диагностической информации ШЧ, мониторинг, прогнозирование, администрирование на уровне отделения железной дороги или дистанции (КДК-ШЧД) 1 д с п я— Рабочее место начальника линейно-производственного участка (на узловой станции) А С У ш Диагностирование устройств ЖАТ, формирование и ведение баз данных диагностической информации участка, определение предотказного состояния аппаратуры ЖАТ (АДК-СЦБ) д с п Станция и прилегающие перегоны. Устройства съема и первичной обработки диагностической информации Диагностирование устройств ЖАТ, регистрация событий, обработка и передача диагностической информации, локализация мест нарушения нормальной работы устройств ЖАТ (АДК-СЦБ) Рис. 1.4. Структура диагностирования и мониторинга устройств ЖАТ - автоматическую регистрацию событий (изменения параметров или состояния устройств ЖАТ); - формирование баз данных; - прогнозирование по результатам обработки полученной информации тенденций и дина- мики изменения контролируемых параметров; - локализацию мест нарушения нормальной работы устройств ЖАТ и определение неисп- равной аппаратуры; 23
- контроль работоспособности, автоматическое тестирование системы и средств диагнос- тирования, автоматическую калибровку измерительных подсистем; - интеграцию с действующими и создаваемыми системами контроля и управления; - взаимодействие с базами данных АСУ-Ш. Система мониторинга должна обеспечивать: - графическое отображение участков контроля (динамическое отображение состояния уст- ройств ЖАТ, сообщений о нарушениях нормальной работы устройств СЦБ, пути, электро- снабжения с различными уровнями детализации, контроль работы ДСП); - регулируемую централизацию данных и регулируемый доступ к базам данных для реше- ния задач управления, планирования, сервисного и фирменного обслуживания устройств ЖАТ; - возможность удаленного доступа к распределенным компонентам для мониторинга сис- тем ЖАТ и изменения алгоритма диагностирования. 1.4. Система передачи данных СПД-ЛП В решении проблем информатизации железнодорожного транспорта России од- ной из важнейших является задача автоматизации сбора (съема) первичной опера- тивной информации в местах ее зарождения, обеспечения при этом максимальной достоверности информации и минимального времени доставки ее потребителям в соответствии с установленными нормативами. Актом приемочной комиссии, назначенной Указанием МПС РФ № С 1092у от 10.12.1996 г., система и аппаратно-программный комплекс СПД-ЛП приняты и реко- мендованы для тиражирования и применения на сети железных дорог России в каче- стве базовой системы автоматического сбора, обработки и передачи информации, получаемой от прикладных систем: - контроля технического состояния подвижного состава (ПОНАБ, ДИСК, РИСК); - контроля функционального и технического состояния устройств СЦБ на станциях и перегонах; - автоматической идентификации подвижных объектов железнодорожного транспорта; - контроля функционального и технического состояния средств связи, энергетичес- кого хозяйства, охранной и пожарной сигнализации и при необходимости других объек- тов железнодорожного транспорта. Система передачи данных организуется с использованием имеющихся каналов тональной частоты и включает в себя: головную ПЭВМ (сервер сигналов), концентраторы (КИ) и кон- троллеры (К). В качестве сервера сигналов используется включенная в локальную вычислительную сеть ПЭВМ, имеющая последовательные порты СОМ 1 и COM2. Сеть передачи данных предусматривается для диспетчерских кругов с использова- нием существующих каналов связи. Общее число участковых сетей сбора данных опре- деляется из условий обеспечения гарантированного минимального времени доставки информации. Для контроля и оперативного руководства предусматриваются автома- тизированные рабочие места — ДНЦ, ВЧД, ДГП НОД, ШД, ШЧД. В состав устройств системы передачи данных СПД-ЛП входят: - контроллеры СЦБ (К), осуществляющие сбор информации путем подключения к лампам табло ЭЦ и передачу ее в сеть СПД-ЛП непосредственно или через концентратор информации; - котроллеры ДИСК (Д) и ПОНАБ (П), осуществляющие сбор информации со станцион- ных стоек и передачу ее в сеть СПД-ЛП; - концентраторы информации (КИ), обеспечивающие увязку с контроллерами СЦБ, ДИСК, ПО- НАБ. Концентраторы информации КИ представляют собой микропроцессорные устрой- ства с блоком питания и набором отдельных модулей, к которым относятся: цент- ральный процессор (МЦП-2); устройство преобразования сигналов токовое (УПСТ); 24
дискретный ввод (МДВ-3, МДВ-4) и модемы. Позиции модемов или модулей УПСТ (RS- 232) условно нумеруются от «О» до «5». Позиция «О» (крайняя левая в корпусе концент- ратора) и соответственно канал, подключаемый к разъему КО, предназначены для пере- дачи информации «вышестоящему» устройству в СПД, а позиции «1...5» (так называе- мые низовые каналы, подключаемые к разъемам К1...К5) — для сбора информации от «нижестоящих» устройств. Концентраторы устанавливаются на станциях в ЛАЗах, комнатах связи или в других помещениях, где имеется питание 220 В или 24 В, подведены четырехпроводные оконча- ния подключаемых каналов и имеется возможность их обслуживания. Контроллеры также представляют собой микропроцессорные устройства и предназначе- ны для съема информации с низовых устройств, ее обработки и оформления соответствую- щим образом для передачи в СПД. Для доставки этой информации от контроллеров к серверу сигналов разработаны два вари- анта систем передачи данных, предназначенных для работы с каналообразующей аппарату- рой различных типов. Организация СПД на негрупповых каналах. Этот вариант реализуется на любой аппара- туре связи, обеспечивающей негрупповые каналы тональной частоты ТЧ (П-309, П-330, ВЗ-З и пр.) и имеет древовидную структуру (рис. 1.5, а). Процесс обмена информацией происходит по следующему алгоритму. Каждый из кон- центраторов периодически посылает кадр типа ЗАПРОС по всем имеющимся у него низо- вым каналам (кроме канала «0») и ожидает ответа на него. Нижестоящий концентратор или контроллер, получив запрос и проверив его на соответствие формату, отвечает на него либо кадром ПУСТОЙ ОТВЕТ (при отсутствии информации для передачи), либо ИНФОРМА- ЦИОННЫМ КАДРОМ (при наличии информации). Если запрос принят с ошибками (или обнаружено несоответствие формату), нижестоящее устройство на такой запрос не отвеча- ет вообще. Концентратор, получив ответ и также проверив его соответствие формату и совпадение контрольной суммы, посылает либо следующий запрос (при нормальном приеме), либо зап- рос на ПОВТОР КАДРА (при ошибках в приеме). Следует обратить внимание на то, что зап- рос на ПОВТОР КАДРА концентратор посылает, выдержав паузу около 1,5 с, а запрос следу- ющего кадра—сразу же, без паузы. При неполучении ответа на очередной запрос более двух раз подряд по какому-либо из низовых каналов, концентратор формирует и передает вышестоящему устройству сообщение об отказе данного канала. Отказ канала индицируется на экране сервера сигналов. После вос- становления канала также передается соответствующее сообщение, получив которое, сервер сигналов гасит индикацию отказа данного канала. По каналу «0» концентратор запросов не посылает, ожидая запрос от вышестоящего уст- ройства и отвечая на него, как описано выше. При отсутствии связи с вышестоящим устрой- ством концентратор сохраняет принятую информацию в своей памяти. Когда она будет пол- ностью заполнена, концентратор перестанет посылать запросы по низовым каналам до тех пор, пока вся хранящаяся информация не будет передана или уничтожена (переклю- чением питания концентратора или посылкой команды СБРОС). ПЭВМ (сервер сигна- лов) посылает концентратору, подключенному к COM-порту, запросы такого же фор- мата и ожидает ответа от него. Кроме того, ПЭВМ может передавать любые сообщения или команды любому устройству СПД. Они имеют структуру информационного кадра и рассылаются концентраторами всем устройствам СПД, но исполняются лишь тем, кому они адресованы, а остальными игнорируются. Организация СПДна групповых каналах. Второй вариант СПД реализуется с использовани- ем групповых каналов ТЧ (К-24 «АСТРА», К-ЗТ). В этом случае СПД имеет линейную структу- ру и не требует применения концентраторов, за исключением одного, являющегося согласую- щим устройством между каналами связи и ПЭВМ, называемого КООРДИНАТОРОМ. 25
ьэ o\ Контроллер I Рис. 1.5. Варианты структур построения СПД-ПП: а — древовидная; б — линейная; в — гибридная
Все контроллеры подключаются к четырехпроводным окончаниям группового ка- нала (рис. 1.5, б). Принцип работы СПД на групповых каналах основан на последовательном опросе кон- троллеров, подключенных к этому каналу. Инициатором опроса является сервер сигналов, который через координатор посылает кадр ЗАПРОС поочередно каждому контроллеру. Этот запрос принимают все контроллеры, подключенные к данному каналу, но отвечает на него только тот, адрес которого совпадает с адресом, указанным в запросе. Контроллер, получив «свой» запрос и проверив его на соответствие формату, отвечает кадром ИНФОРМАЦИОН- НЫЙ ОТВЕТ, если имеет информацию для передачи, и кадром ПУСТОЙ ОТВЕТ, если не имеет такой информации. Информационный ответ принимается координатором, проверяет- ся на правильность формата и совпадение контрольной суммы и при отсутствии ошибок пере- дается в сервер сигналов. При наличии ошибок кадр игнорируется, о чем сообщается серверу сигналов, и в следующем запросе данному контроллеру будет передана команда повторить предыдущий кадр. При неполучении ответа от контроллера координатор также передает в ПЭВМ сообщение об отказе устройства, что индицируется на экране сервера сигналов. Как показывает практика, не всегда является возможным организовать чисто линейную структуру, так как не на всех станциях имеется возможность подключения к групповому кана- лу, и, кроме того, при наличии нескольких контроллеров на одной станции их невозможно подключить непосредственно к одному канальному окончанию. Поэтому возникает необхо- димость в «гибридном» варианте СПД, объединяющем оба описанных выше варианта (рис. 1.5, в). Структура СПД в таком случае получается достаточно сложной. Увеличивается коли- чество различных вариантов программ, устанавливаемых в контроллерах и концентраторах, что несколько усложняет наладку и эксплуатацию системы. Для передачи информации в СПД всех вариантов используются модемы с частотной моду- ляцией 1300/2100 Гц, обеспечивающие скорость передачи 1200 бод. Уровни передаваемых сигналов регулируются и должны устанавливаться в соответствии с нормативами для переда- чи информации по каналам ТЧ и физическим линиям связи. Контроллеры и концентраторы с модулями МЦП-2 (рис. 1.6) имеют два информационных выхода благодаря наличию дополнительного коммуникационного порта типа RS-232 с выхо- дом на разъем К8. Основной выход (К7 в контроллерах и КО в концентраторах) и дополни- Гарантированное питание группового предохранителя из расчета 2 А на один К,К Рис. 1.6. Концентратор информации КИ-8 (электрическая схема подключения) СПД-ЛП 27
тельный (К8) полностью независимы друг от друга и равноправны. Контроллеры и концент- раторы могут выдавать информацию по обоим этим выходам или по любому из них. Инфор- мация с дополнительного выхода К8 выдается всегда в протоколе К-2. Контроллер СЦБ (К) устройств ЭЦ с модулями дискретного ввода МД В служит для съема информации с ламп табло и ламп стрелочного коммутатора, имеющего нейтральное положе- ние рукоятки, при котором контрольные лампы не горят. Примеры подключения схем к моду- лю МДВ приведены на рис. 1.7. Во время работы контроллер считывает информацию со всех входов всех модулей и побитно сравнивает ее с информацией, считанной в двух предыдущих циклах чтения. Изменение сигнала считается действительным, если оно подтверждается в двух циклах подряд, иначе игнорируется. При обнаружении действительного изменения хотя бы одного сигнала формируется информационный блок. В этот блок включается информация только с тех модулей, в которых было обнаружено действительное изменение хотя бы одного бита информации, а также указывается порядковый номер этих модулей. Если состояние входов каких-либо модулей не изменялось, то информация с них в этот блок не включается. Каждые 2 мин независимо от наличия изменений в информации формируется и передается полный блок, в который включается информация от всех установленных в контроллере модулей. Подключение модулей МДВ к объектам контроля производится при помощи штатных жгу- тов через разъемы типа РП14-30, причем вилка располагается на жгуте, а к розетке подключа- ются монтажные провода, идущие от контролируемых объектов через резисторы. Резисторы Зк, через которые объекты контроля подключаются к модулям МДВ, размещаются на специ- альных панелях. В контроллере ДИСК (Д) предусмотрены два специальных модуля МДВ-ДИСК для счи- тывания информации со станционной стойки в параллельном двоично-десятичном коде, по- Рис. 1.7. Примеры схем подключения модулей МДВ к объектам контроля 28
ступающим по 40 линиям. Считанная информация обрабатывается и оформляется в блоки типа «вагон» и «поезд», которые передаются на центральный пост через СПД. Контроллер ПОНАБ (П) отличается лишь тем, что вместо модулей МД В-ДИСК в нем устанавливаются модули МПВ, которые считывают информацию с приемной стойки ПОНАБ в последовательном 5-битовом коде. Эта информация также обрабатывается, оформляется в блоки и передается на центральный пост. Блоки питания, модули центрального процессора, модемы, а также корпуса контроллеров ДИСК и ПОНАБ унифицированы и взаимозаменяемы между собой и с соответствующими модулями концентраторов и контроллеров дискретного ввода с оптронной обвязкой (ДВО). Для отображения поездной ситуации на станции или части станции, включаемой в систе- му телесигнализации, в общем случае информация снимается со следующих контрольных ламп табло ЭЦ (типовых проектных решений альбомов МРЦ-9, МРЦ-13, ЭЦ-9): - плюсового и минусового положения стрелок, входящих в контролируемые АРМ-ДНЦ маршруты; - занятия приемо-отправочных путей, путевых бесстрелочных участков, стрелочных сек- ций, входящих в контролируемые маршруты (общая контрольная лампа путевого участка); - замыкания маршрутов (белые лампы); - открытия выходных и маневровых светофоров, входящих в контролируемые или пересе- кающие маршруты АРМ-ДНЦ; - закрытого и открытого состояния входных светофоров; - включения пригласительных сигналов; - состояния блок-участков на перегонах; - срабатывания устройств КГУ и УКСПС; - наличия ключа-жезла; - занятия перегонов; - контроля установленного направления движения на перегоне; - отмены поездного и маневрового маршрута с занятого пути (групповая контрольная лампа); - искусственного размыкания маршрута (групповая — режима и индивидуальные конт- рольные лампы путевых участков). Для отображения отказов технического состояния устройств СЦБ, включаемых в систему телесигнализации, информация снимается со следующих контрольных ламп табло ДСП: - выключения фидеров питания; - неисправностей входного светофора; - перегорания ламп выходных и маневровых светофоров (мигание белой лампы); - контроля работы преобразователей, мигающих сигналов, батареи, перегорания предох- ранителей; - срабатывания сигнализатора заземления; - неисправностей перегонных сигнальных установок; - запуска ДГА; - взреза стрелок; - закрытия и неисправности переездов. В зависимости от типа устройств ЭЦ на станции перечень объектов контроля является индиви- дуальным для каждой станции, но при этом должны быть соблюдены основные принципы пост- роения телесигнализации с применением устройств СПД-ЛП: для отображения поездной ситуа- ции снимается минимально достаточное количество информации в соответствии с требованиями приложения к «Заданию на проектирование»; для отображения технического состояния уст- ройств СЦБ снимается максимальное количество информации с контрольных ламп табло ЭЦ. На основании списка объектов контроля составляется рабочая таблица объектов контроля, являющаяся исходным материалом для составления схем подключения контроллеров СЦБ. На основании рабочей таблицы составляются электрические схемы подключения контролле- ров СЦБ и панелей резисторов, в соответствии с которыми выполняется монтаж аппаратуры. 29
Контроллеры устанавливаются в помещении ДСП (порядок их установки определяется при выполнении монтажных работ). Для защиты обслуживающего персонала от поражения элек- трическим током при нарушении изоляции предусмотрено зануление корпусов приборов с помощью нулевых проводников питающей сети. 1.5. Аппаратно-программный комплекс диспетчерского контроля АПК-ДК Аппаратно-программный комплекс диспетчерского контроля (АПК-ДК) является одной из наиболее удачных систем по реализации функций диспетчерского контроля на современном техническом уровне. Система АПК-ДК разработана по заданию ЦШ специалистами кафедры «Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте» ПГУПС в рамках отраслевой программы ав- томатизации хозяйства сигнализации и связи, утверждена в 1999 г. и рекомендована к приме- нению на сети дорог Российской Федерации. Развитие дорожных диспетчерских центров потребовало решения многих организацион- ных и технических вопросов, например, передачу оперативной информации о поездном поло- жении на станциях всем заинтересованным пользователям независимо от места их нахожде- ния. Комплекс АПК-ДК обеспечивает необходимой информацией станции, дистанции сигна- лизации и связи, пути, электроснабжения и отделения дороги. От комплекса АПК-ДК на дорожный уровень передаются два потока информации: о рабо- те и отказах устройств СЦБ и о поездах (поездные модели). Первый поток предназначен для диспетчерского и административного аппарата служб СЦБ и связи, а второй поток обеспечи- вает информацию о поездах, исполненный график движения, данные по ТРА станций, что необходимо диспетчерам дорожного уровня и аппарату службы движения. Таким образом, использование средств вычислительной техники позволило расширить функциональные воз- можности системы АПК-ДК не только для поездного диспетчера, но и решить основные зада- чи по контролю состояния технических средств систем железнодорожной автоматики на пе- регонах и станциях диспетчерского участка. Иначе говоря, система АПК-ДК имеет двойное назначение и обеспечивает: - оперативный съем информации с сигнальных установок перегонов о состоянии рельсо- вых цепей блок-участков, светофоров и других технических средств и передачу ее на стан- ции для последующего использования для контроля поездного положения и технического диагностирования перегонных устройств; - оперативный съем информации на станциях о состоянии путевых объектов и технических средств и передачу ее поездному диспетчеру и диспетчеру дистанции сигнализации и связи; - обработку и отображение информации у пользователей по: ведению исполняемого графика движения поездов; расчету прогнозируемого графика по текущему поездному положению; расче- ту показателей работы участка и выдаче справок; логическому определению ложной свободности участка и опасного сближения поездов; анализу работы устройств СЦБ; определению предотказ- ного состояния устройств; обнаружению отказа; оптимизации поиска и устранению неисправно- стей; архивации и восстановлению событий; статистике и учету ресурсов приборов. Таким образом, основными задачами аппаратно-программного комплекса диспетчерского контроля (АПК-ДК) являются сбор и обработка информации о состоянии устройств СЦБ для обеспечения оперативности принятия необходимых технических решений по восстановле- нию работоспособности контролируемых устройств и прогнозированию их поведения. Прин- ципы сбора информации в этом комплексе обеспечивают достоверный контроль поездного положения в реальном масштабе времени, что дает основание использовать эту информацию для принятия оптимальных решений в процессе управления движением поездов. Комплекс АПК-ДК представляет собой трехуровневую структуру (рис. 1.8). Нижний уро- вень предназначен для съема и кодирования информации о состоянии устройств СЦБ и поез- 30
Концентратор ЦП Концентратор ЦП >х X X Аппаратура управления выделенный канал связи Модем Модем Г>н?1— Физическая линия Модем Модем Аппаратура уплотнения Концентратор ЛП АРМ-ДСП Концентратор ЛП АРМ-ШН ADAM х ПИК-10 ТРЦ-8 АКСТ АКСТ АКСТ АКСТ ТРЦ НЭ АБ ЭЦ >х х X X Я Контроллер ДИСК ТРЦ-8 ПИК-120 ▲ ПИК-10 ДИСК ЭЦ АБ АПС АБ Станция А 't- t—-t FOO ЛПДЦ Станция Б f— НЭ х О 0 Рис. 1.8. Структурная схема системы АПК-ДК 31
дной ситуации в зоне обслуживания. На станциях выполняется сбор, преобразование, кон- центрация информации о состоянии перегонных и станционных устройств. Далее эта инфор- мация может быть отражена на АРМах дежурного по станции и дежурного электромеханика, но обязательно передается на верхний уровень управления, т.е. на АРМы поездного диспет- чера и диспетчера дистанции сигнализации и связи. Средний уровнъ содержит концентраторы первичной обработки информации на линейных пунктах (промежуточных станциях) и каналообразующую аппаратуру для формирования ка- налов обмена информацией с устройствами верхнего уровня, а также между концентратора- ми линейных пунктов (ЛП). Аппаратура верхнего уровня включает в себя: концентратор центрального пункта (ЦП), ав- томатизированные рабочие места диспетчера дистанции АРМ-ШЧД, поездного диспетчера АРМ-ДНЦ и диспетчерскую сеть отделения дороги. Состояние перегонных устройств систем ЖАТ контролируют автоматы сигнальных то- чек (АКСТ), выполненные на базе специализированных контроллеров. Наибольшее распрос- транение имеет автомат диагностики АКСТ-СЧМ, представляющий собой генератор частоты, формирующий посылаемые в линию связи циклические восьмиимпульсные частотные по- сылки в соответствии с состоянием контролируемых объектов. Схема подключения автомата АКСТ-СЧМ на сигнальной установке двухстронней автоблокировки приведена на рис. 1.9 и выполнена пунктирными линиями. При восьми выходных импульсах, благодаря манипуля- ции по длительности импульсов и пауз (интервалов), такой модуль позволяет контролировать состояние семи дискретных датчиков (реле) и двух пороговых датчиков. При этом соблюдаются следующие правила: - длительность импульса в один такт соответствует замкнутому состоянию контакта дат- чика и состоянию «параметр в норме» порогового датчика; - длительность импульса в два такта соответствует разомкнутому контакту датчика и со- стоянию «параметр не в норме» порогового датчика; - длительность разделительного интервала между импульсами в один такт соответствует разомкнутому состоянию датчика; - длительность интервала в два такта соответствует замкнутому состоянию датчика; - длительность паузы между посылками восьми импульсных комбинаций установлена рав- ной трем тактам; - длительность такта равна 0,468±0,007 с. Для систем автоблокировки параметры выбирают из следующего перечня (см. рис. 1.9): отсутствие основного питания на сигнальной установке (контактом 71—-72 аварийного реле А); отсутствие резервного питания (контактом 71—72 аварийного реле А1); перегорание основ- ной нити лампы красного огня (контактом 71—72 огневого реле О); перегорание резервной нити лампы красного огня (контактом 71—72 дополнительного огневого реле АОД (БОД)); перегорание нити лампы разрешающего огня (контактом дополнительного реле О1); установ- ленное направление движения (контактом 141—142 реле направления Н); сход изолирующе- го стыка (контактом реле ЖЗ); пропадание постоянного напряжения блока БС-ДА (фронтовы- ми контактами сигнальных реле Ж и 3); неисправность автомата АКСТ-СЧМ или линии ДСН (ДК) (контактом 71 —72 реле ДСН); пропадание обоих фидеров питания на объектах с акку- муляторным резервом. При проектировании для каждого автомата диагностики АКСТ-СЧМ устанавливается своя несущая частота (частота настройки генератора), так как все АКСТ перегона работают по общей физической линии с частотным разделением каналов. При необходимости контроля большего количества параметров устройств можно исполь- зовать в одном релейном шкафу два комплекта АКСТ. В релейных шкафах при установке более совершенных контроллеров автомата диагностики сигнальной точки (АДСТ) можно контролировать: временные параметры кодов автоблокировки; уровни напряжений; состоя- ния реле и др. 32
ДК, ОДК В р. шк. сигн. уст. 6/11 ДСН | Н19-1-1 ОДСН | Н19-3-1 ^ОДК Ш8-5__ _4_ 71 МЛТ2-4,Зк 38 ДСН (41-61) AHIII2 1230 ИП1-6 с2 вЗ 84 0 БЛ56 2 FV 1 _ДК1 ОДК1 82 _ АОД _ __ 711 _ Г_727Т— -£ 72 I. JJ _____ 1421 77 141 _ ,ЖЗ _ 83 БОД а7 в4 в8 |£1 38 _ _,ДСН_______!а2 ’7Ь------ 72 , вб а8 025_ _ J (АКСЪСЧМ] В рел. шкаф сигн. устан. 10/7 ВОЦН-1Ю| । БЛ59 БЛ59-21 --------?т- .БЛ58-Г 'БЛ58-2 БЛ57-2 БЛ57-1 * Перемычки БЛ58-1-59-1; БЛ58-1-57-1; БЛ58-2-57-2; БЛ58-2-59-2, для настройки уровня сигнала в линии, настраиваются на месте Рис. 1.9. Схема подключения блока АКСТ-СЧМ на сигнальной установке 8/9 (Си)
Комплексная логическая обработка всех этих сигналов на центральном посту позволяет не только фиксировать отказы, но и прогнозировать предотказные состояния устройств, анали- зировать работоспособность и качество функционирования контролируемых систем при дви- жении поездов, оценивать влияние импульсных помех и др. В конечном итоге это приводит к повышению безопасности движения, а также позволяет выявлять наименее надежные эле- менты эксплуатируемых систем ЖАТ и определять пути их совершенствования. Каждый автомат АДСТ позволяет контролировать восемь дискретных и аналоговых сигна- лов. Полный цикл опроса перегона зависит от вида передаваемой информации, состояния контролируемых устройств и составляет для АСКТ 8—12 с, а для АДСТ 5—25 с. Кроме дискретных сигналов, контролируемых автоматами АСКТ, контроллер АДСТ по аналоговым входам позволяет фиксировать пороговые (предельно допустимые) значения на- пряжений на дополнительных обмотках дроссель-трансформаторов релейного и питающего концов рельсовой цепи, путевом реле, сигнальных реле Ж и 3 кодовой автоблокировки в кон- це длинного интервала кодов, питающих трансформаторах аппаратуры релейного шкафа. Предусмотрен также контроль порогового значения сопротивления изоляции питающего ка- беля. Частотный диапазон формируемых блоками АКСТ и АДСТ сигналов позволяет исполь- зовать для сбора информации с сигнальных установок цепь ДСН. На станциях (линейных пунктах) принимается и анализируется информация от АКСТ-СЧМ соответствующими концентраторами (промышленный компьютер). Сокращенная схема под- ключения аппаратуры АПК-ДК на посту ЭЦ приведена на рис. 1.10. В качестве средства со- гласования физической линии с сигналами от АКСТ-СЧМ перегонов с портом компьютера используются блоки СЧД-10 (селектор частот демодулирующий десятиканальный). Выделен- ные детектором сигналы поступают на устройство усиления и гальванической развязки и ин- дикации и далее с выходов СЧД (оптронные ключи) в концентратор PC для анализа и по- следующих преобразований информации. Работу блока СЧД-10 обеспечивает источник бесперебойного питания, представляющий собой стабилизированный одноконтактный преобразователь постоянного напряжения 24—32 В в постоянное напряжение 12 В и 5 В. Для съема информации со станционных устройств в системе АПК-ДК используются спе- циальные приборы ПИК-10 и ПИК-120, выполненные на основе программируемых индуст- риальных контроллеров (ПИК). Прибор ПИК-10 имеет 10 аналоговых и 10 цифровых входов и предназначен для выполне- ния следующих операций: - измерения средних значений напряжений на обмотках путевых реле; - преобразования переменного напряжения на цифровом входе в сигнал логической «еди- ницы» (1) и логического «нуля» (0) при его отсутствии; - измерения сопротивления изоляции электрических цепей (кабель, монтаж и т.д.) контро- лируемых объектов; - преобразования в стандартный цифровой вид измеренных значений напряжения и пере- дачи на внешний процессор (в виде десятиразрядного кода); - передачи измеренных значений напряжений и сопротивления изоляции, состояния диск- ретных датчиков в виде последовательного цифрового кода на внешний процессор (в концен- тратор) по его запросу; - формирования сигнала включения внешнего модема. В приборе ПИК-10.2 (рис. 1.11) внешние измеряемые напряжения амплитудой 0...50 В (частотой 25, 50 или 75 Гц) подаются на 10 аналоговых дифференциальных входов релейно- транзисторного коммутатора и поступают на контакты реле. Для каждого канала имеются отдельные реле. Эти реле включаются последовательно по командам микроконтроллера толь- ко после того, как на него поступила команда на проведение измерений напряжений и сопро- тивлений изоляции аналоговых цепей. Аналоговые входы микроконтроллер опрашивает, пос- ледовательно подключая каждый из них к общему аналого-цифровому преобразователю (АЦП). 34
ст. Красная Сопка |1301 ст. разъезд 19 км Шушь ДК1.ОДК1 Рис. 1.10. Структурная схема подключения аппаратуры АПК-ДК на посту ЭЦ
Аналоговые дифференциальные входы Связь с ведущим процессором и модемом а i RS-485 Преобра- в' —! зователь От HOST Преобра- зователь К HOST Преобра- зователь К HOST~ 'Г^ДПреобра- —J зователь Rx на контроллер Тх от контроллера Включение режима «Передача» от контроллера К системному заземлению I—«---- ФНЧ и повторитель L = GND Локальный корпус, изолированный от заземления +24 В +12 в «0»±12 В Источник -12 В питания +5 в - 24 В «0» +5 В gnd/ GND*~ ► - « СИГНаЛа сигналов j |_ воднополярный j Цифровые входы Оптронныи о-[ преобразователь с I I AC/DC Рис. 1.11. Структурная схема прибора ПИК-10.2 Микро- Измеряемое напряжение выпрямляется прецизионным выпрямителем, фильтруется фильтром низкой частоты ФНЧ и в виде однополярного аналогового сигнала с напряжением, равным среднему значению входного сигнала, подается через мультиплексор на АЦП, где преобразу- ется в восьмибайтный код. Для измерения сопротивления изоляции используется входящий в состав ПИК-10.2 источ- ник постоянного напряжения 24 В, создающий токи утечки в измеряемой цепи, которые фик- сируются аналого-цифровым преобразователем. Способ измерения основан на измерениях токов утечки, протекающих между защитным заземлением релейного статива и одной из вне- шних аналоговых цепей, к которой в данный момент через релейный коммутатор подключен ПИК-10. Для измерения на АЦП через мультиплексор подается напряжение, выделяемое на RH3M и пропорциональное сопротивлению изоляции. Во избежание влияния на измерение со- противления изоляции входного переменного напряжения параллельно RH3M подключен кон- денсатор, образующий совместно с RH3M и RB низкочастотный фильтр. 36
Для повышения точности измерений напряжения и сопротивления изоляции по каждому каналу полученные данные усредняются за 256 выборок. Это позволяет измерять напряже- ние с точностью до 2 %, а сопротивление изоляции — до 5 %. Десять цифровых входов через оптронные преобразователи AC/DC подключаются к соответствующим входам пор- тов контроллера CD. Если на цифровом входе присутствует переменное напряжение, на выходе оптрона возникает пульсирующее напряжение с амплитудой, соответствующей тран- зисторно-транзисторной логике (ТТЛ). В противном случае на выходе устанавливается по- стоянное напряжение +5 В. Связь микроконтроллера с управляющим внешним процессором устанавливается по двум последовательным линиям Rx и Тх типа «токовая петля» или через интерфейс RS-485 с мак- симальной скоростью до 9600 бод. Одновременно к одной линии связи может быть подклю- чено до 16 приборов ПИК-10 с индивидуальными адресами. На линейных пунктах для контроля большого количества д искретных датчиков используют- ся приборы ПИК-120. Эти приборы имеют 120 цифровых входов, распределенных на 15 незави- симых групп по восемь входов в каждой, и предназначены для: преобразования в стандартный цифровой вид постоянного напряжения (+36 В.. .-36 В) или переменного напряжения 36 В час- тотой 50 Гц, поступающего на цифровые входы; передачи в последовательном коде, полученно- го в результате преобразования, массива данных в концентратор по его запросу. Дискретные сигналы на входы ПИК-120 подаются специально выделенными контактами реле ЭЦ или через оптронные развязки с клемм пульта управления ДСП. Последний вариант предпочтительнее, так как не требует установки дополнительных реле-повторителей при от- сутствии свободных контактов у основных контролируемых реле. Каждый цифровой вход ПИК-120М (рис. 1.12) имеет оптронный преобразователь для галь- ванической развязки и общий для групп коммутируемый преобразователь уровня ТТЛ. Ин- формация с входов считывается погруппно, т.е. побайтно, так как в группе содержится во- семь входов, подключенных микроконтроллером одновременно. Напряжения на входах опт- ронного преобразователя через ограничительные резисторы прикладываются к встречно вклю- ченным светодиодам входных оптронов. При наличии напряжения на конкретном цифровом входе осуществляется его преобразование в логическую единицу, в противном случае — в логический ноль. Все 120 дифференциальных пар входов образуют 15 восьмиканальных групп. В каждой группе «возвратные» провода каналов 2.. .7 объединены в «возвратный» провод группы, а первый канал имеет свой независимый «возвратный» провод. Каналы с независи- мым «возвратным» проводом позволяют подключать гальванически развязанные источники сигналов, что расширяет возможности использования ПИК-120. Связь микроконтроллера с ведущим процессором устанавливается по двум последователь- ным линиям Rx и Тх типа «токовая петля» или конвертором RS-485. Одновременно по одной линии могут работать до 16 приборов ПИК-120. Устройство контроля УК ТРЦ-8 предназначено для измерения среднеквадратического зна- чения сигналов (СКЗ) тональных рельсовых цепей на входах путевых приемников и выходах путевых генераторов. Прибор используется в системах диагностики технического состояния устройств ЭЦ, автоматической блокировки с централизованным размещением аппаратуры и осуществляет съем, обработку и передачу информации в составе иерархических или авто- номных систем измерения. Прибор УК ТРЦ-8-02 обеспечивает измерение СКЗ амплитудно- модулированных сигналов переменного тока по восьми входным измерительным трактам. В приборе предусмотрена возможность индивидуальной настройки цифровых фильтров каж- дого измерительного тракта на определенную несущую частоту ТРЦЗ или ТРЦ4. Параметры настройки сохраняются в энергонезависимой памяти устройства. Так как прибор разрабаты- вался как необслуживаемый, то в его составе предусмотрены встроенные средства самодиаг- ностики и таймер аппаратного сброса процессора (WatchDog). Автомат диагностики тональных рельсовых цепей АДТРЦ предназначен для применения в системах диспетчерского контроля и системах технического диагностирования устройств ЭЦ 37
Рис. 1.12. Структурная схема прибора ПИК-120М на железнодорожном транспорте в качестве устройства, осуществляющего измерение СКЗ напряжения сигналов ТРЦ и выпускается в четырех вариантах исполнения, отличающихся диапазоном измеряемого напряжения и частотой измеряемых сигналов: АДТРЦ-НН — уст- ройство для измерения СКЗ переменного напряжения на входах путевых приемников ПП и ППМ; АДТРЦ-НВ —для измерения на выходах путевых генераторов ГПЗ; АДТРЦ-ВН — для измерения на входах путевых приемников ПРЦ4Л; АДТРЦ-ВВ — для измерения на выходах путевых генераторов ГП4. Автомат АДТРЦ (рис. 1.13) состоит из восьми измерительных мо- дулей и модуля связи. Каждый измерительный модуль представляет собой законченное уст- ройство с гальванической развязкой от питающих и интерфейсных линий. Конструкция АДТРЦ представляет собой жесткий каркас с направляющими для фиксации восьми измерительных модулей, установленных на объединительной плате с коммутационным разъемом РП 14-ЗОЛ. С помощью коммутационного разъема производится подключение АДТРЦ к источнику пита- ния, входным сигнальным линиям и последовательному интерфейсу. Часть контактов комму- 38
Блок защитных резисторов Рис. 1.13. Схема подключения автомата диагностики АДТРЦ тационного разъема задействованы для задания сетевого адреса устройства. Подключение сигнальных линий к устройству производится через блок защитных резисторов. Центральные концентраторы АПК-ДК при помощи локальной вычислительной сети увя- заны с автоматизированными рабочими местами диспетчера дистанции, поездных диспетче- ров, энергодиспетчера, старшего электромеханика поста ДЦ, администратора сети. На каж- дом рабочем месте ДНЦ на экранах АРМов отображается вся полученная информация по схеме «участок-станция-график». Для распечатки исполненного графика движения в составе АРМ администратора сети имеется цветное печатающее устройство формата АЗ. Функции диспетчерской подсистемы АПК-ДК представлены в табл. 1.1. Подсистемы верхнего уровня АПК-ДК—АРМ-ДНЦ и АРМ-ШЧД (см. рис. 1.8) использу- ют источник информации о состоянии станционных и перегонных устройств СЦБ и увязаны в единый комплекс локальной вычислительной сетью. В состав прикладного программного обеспечения диспетчерской подсистемы входит спе- циализированный модуль графического проектирования, предназначенный для создания всей основной файловой нормативной базы, обеспечивающей функционирование системы АПК-ДК. Он разработан как Windows-приложение и позволяет: создавать на экранах мониторов и кор- ректировать изображения станций и участков, распечатывать сформированные изображения, а также таблицы зависимостей; привязывать сигналы телесигнализации ТС к изображениям контролируемых элементов; готовить исходные данные для программы автоматического фор- мирования исполненного графика движения; создавать разделы описания станций для функ- ционирования программы получения справок по ТРА станций из базы данных. Информация о состоянии устройств СЦБ на рабочих местах принимается по сети в виде сетевых пакетов с интервалом в 2 с. Один пакет может содержать сообщения о состоянии до 460 объектов контроля. Программное обеспечение концентратора позволяет представлять поступающие коды на экране монитора в виде осциллограмм каналов и таблиц импульсов. Связь с системой АСОУП производится через шлюзовый сервер, включенный в дорожную территориальную сеть. Поездная обстановка прогнозируется на 4—5 ч вперед. Информация, не- 39
Таблица 1.1 Функции диспетчерской подсистемы АПК-ДК Т ехнологические задачи Реализуемые функции Сопряжение с дк/дц Сопряжение с концентраторами АПК-ДК и существующими системами ДК/ДЦ. Формирование и передача в диспетчерскую сеть оперативной информации о состоянии устройств СЦБ, ДИСК и энергетики Контроль и диагностика Контроль и отображение состояния устройств СЦБ, ДИСК, энергетики и диагностика каналов ТС диспетчерской централизации. Оперативное отображение и фиксация повреждений устройств, контролируемых по каналам ДЦ Мнемосхема Отображение на мнемосхемах участков и станций поездного положения и состояния устройств ДИСК. Отображение номера и «головы» поезда. Просмотр архива поездного положения. Отображение данных о поездах и предупреждений по станциям. Ввод команд управления объектами СЦБ и энергетики Слежение Автоматическое слежение за поездами по диспетчерским участкам и передача номеров поездов на их границах. Автоматическая фиксация нахождения поездов у закрытых входных сигналов. Выявление ситуаций ложной занятости График Автоматическое ведение исполненного графика движения. Отображение нормативного и вариантных графиков. Присвоение поезду номера (автоматическое или ручное). Корректировка исполненного графика движения, ввод предупреждений и технологических окон. Анализ и распечатка графиков движения. Расчет и отображение скорости поезда АСОУП Получение данных о грузовых и пассажирских поездах. Запросы о характеристиках локомотивов и информации о поездных бригадах. Получение сведений о передачи поездов на «стыках» Показатели Автоматическое формирование приложения к исполненному графику движения на основе информации из АСОУП. Расчет показателей по уровню выполнения графика движения - участковые скорости, средний вес поезда, опоздания, задержки и т.д. Прогноз Прогнозирование и оптимизация условий движения поездов, в том числе длинносоставных и негабаритных, с учетом действующих предупреждений Справки и нормативы Получение из базы данных справок по ТРА станций, временам хода и по профилю пути. Ввод и распечатка диспетчерских приказов обходимая для ведения и расчетов графиков движения, запрашивается из дорожной АСОУП авто- матически. При составлении графиков учитываются вес и длина поезда, наличие негабаритности, вместимость и специализация станционных путей, нормативный график и др. Программа рассчи- тывает и предлагает варианты скрещения поездов на однопутных участках, дает рекомендации по пропуску опаздывающих пассажирских и минимизации задержек грузовых поездов. При постро- ении графика предлагаются варианты, учитывающие технологические окна, действующие пре- дупреждения, ограничения скорости и др. Используемые в комплексе АПК-ДК стандартное сете- вое оборудование и протоколы обмена в полной мере соответствуют возможности интеграции с системами, обеспечивающими перевозочный процесс на уровне дороги. В комплексе АПК-ДК используются типовые промышленные устройства: контроллеры, промышленные компьютеры, каналообразующая аппаратура и др. При непосредственном подключении комплекса к действующим устройствам СЦБ решаются вопросы исключения влияния аппаратуры съема информации на работу контролируемых устройств с использова- нием специальных схемных решений и специализированных блоков и контроллеров АПК- ДК. В итоге во всех точках контроля исключается нарушение функционирования устройств СЦБ как при нормальной работе системы АПК-ДК, так и при отказах подключаемых контро- лирующих элементов. Для достижения этого применяются гальваническая развязка, токовые трансформаторы, свободные контакты контролируемых реле и др. 40
На переездах предусмотрена возможность контроля: наличия основного и резервного пи- тания; включения аккумуляторного резерва; состояния шлагбаума; исправности нитей ламп переездных светофоров и комплектов мигания. Кроме этого, контролируются установленное направление движения по обоим путям, наличие сигнала извещения с четной и нечетной сто- рон, состояние рельсовых цепей за переездом и другие параметры. В качестве приемной аппаратуры нижнего уровня на линейных пунктах применены синте- заторы частоты СЧД-10, передающие сигналы в концентраторы среднего уровня. На станциях с помощью типового комплекса АПК-ДК возможен контроль установленных маршрутов, состояний рельсовых цепей, светофоров, централизованных стрелок, участков приближения и удаления, источников питания, предохранителей, изоляции кабелей, специ- альных кнопок и др. Кроме этого, аналоговые входы позволяют контролировать величины напряжений в различных точках станционных устройств СЦБ. Дискретная информация о состоянии станционных контролируемых объектов снимается со свободных контактов реле, а также ламп и кнопок пультов. Аналоговые входы предусмат- ривают как непосредственное подключение к контролируемым устройствам, так и использо- вание токовых датчиков, которые обеспечивают гальваническую развязку и исключают влия- ние аппаратуры контроля на действующие устройства СЦБ. Цикл опроса станционных уст- ройств не превышает 200 мс. Специальные датчики позволяют также отслеживать токи перевода стрелок. Контроль тока перевода стрелки осуществляется подключением к существующему шунту амперметра. Под- ключение производится с помощью модуля нормализации сигналов с гальванической развяз- кой ADAM-3014 фирмы «ADYANTECH». Модуль устанавливается в непосредственной бли- зости (менее 1,0 м) от шунта амперметра. С выхода модуля измеряемое напряжение для пре- образования в цифровой код подается на один из входов АЦП платы PCL-818L или аналогич- ной, расположенной в концентраторе. При помощи типовых контроллеров комплекс АПК-ДК позволяет снимать и передавать поездному диспетчеру и вагонному оператору информацию с устройств ДИСК-Б. Передача информации о состоянии контролируемых устройств СЦБ и поездном положении на цент- ральный пост ведется в реальном масштабе времени. Концентратор среднего уровня одновременно может использоваться в качестве автомати- зированного рабочего места электромеханика (АРМ-ШН). Этот АРМ позволяет выполнять измерения в контролируемых цепях, следить за состоянием объектов СЦБ и оперативной об- становкой на станции, а также вести архивы. 1.6. Автоматизированная система диспетчерского контроля АСДК Автоматизированная система диспетчерского контроля АСДК «ГТСС - Сектор» представ- ляет собой аппаратно-программный комплекс АПК АСДК, который обеспечивает диспетчер- ский контроль состояния отдельных узлов и устройств автоматики, телемеханики и связи, поездных передвижений, свободности и занятости рельсовых цепей приемо-отправочных путей и блок-участков, состояние переездов, входных и выходных светофоров и др. Условно система АПК АСДК разделяется на подсистемы верхнего и нижнего уровня. Объек- тами контроля АСДК являются устройства ЭЦ на станциях и устройства интервального регу- лирования движения поездов на перегонах. Подсистема нижнего уровня состоит из электрических датчиков состояния контролируе- мых технических средств (контакты соответствующих реле постовых и перегонных устройств, измерительные панели рельсовых цепей и др.) и контроллеров диспетчерского контроля (КДК), выполняющих сбор цифровой и аналоговой информации, ее обработку и передачу в сеть АСДК. Контроллер КДК представляет собой многопроцессорную систему, построенную по маги- стрально-модульному принципу с широкой номенклатурой модулей, обеспечивающих контроль 41
дискретных устройств, а также аналоговых сигналов: измерение напряжений питающих ус- тановок и путевых реле различных типов рельсовых цепей, включая тональные; измерение длительности и частоты электрических сигналов. Модули КДК выпускаются в двух вариан- тах: для установки в приборном каркасе (приборный вариант) и на релейных стативах (ста- тивный вариант). Для организации диспетчерского контроля (рис. 1.14) в комплекс входят следующие моду- ли: процессорный CP51S, модема MDE4S, ввода дискретных сигналов IH32Sp, ввода анало- говых сигналов ADC16S, питания PS20S. В качестве магистрали КДК используется асинхронная последовательная шина RS232. Децентрализованная внутренняя магистраль позволяет разнесением отдельных модулей со- кратить объем работ по монтажу и затраты на кабельную продукцию. Такой подход в постро- ении технических средств диагностирования позволяет дублировать элементы, резервировать каналы связи и решать на нижнем уровне задачи, требующие значительных вычислительных ресурсов, в том числе по поддержке протоколов глобальных сетей. Для диспетчерского контроля линейных объектов разработана и внедрена аппаратура дис- петчерского контроля ДК-М. Вариант организации диспетчерского контроля за работой сиг- нальных установок на перегонах приведен на рис. 1.15. Для обеспечения съема дискретных и аналоговых сигналов от сигнальных и переездных установок и передача их на станции аппаратура нижнего уровня ДК-М содержит: - модуль линейный аналоговый (МАЛ 1), предназначенный для сбора аналоговой инфор- мации от восьми контролируемых устройств и преобразования напряжения аналогового сиг- нала в цифровой код; ЦДП - центральный диспетчерский пост ЛВС — локальная вычислительная сеть СПД - сеть передачи данных Рис. 1.14. Структурная схема АСДК «ГТСС-Сектор» 42
Станция А СУ /---ч ООСМ- -ЮОО СУ Станция Б СУ Станция В ООО! —/--------\ ООО!-/------у -ЮОО '---' -ЮОО'--' На станции Б установка станционной аппаратуры ДК-М не предусмотрена Рис. 1.15. Структурная схема организации контроля сигнальных установок в системе АСДК - генератор линейных сигналов (ГЛС2) служит для сбора дискретной информации от 15-ти контролируемых устройств (контактов реле) и реле состояния блок-участка (переезда), при- ема цифрового кода о напряжении контролируемого аналогового сигнала от МАЛ 1, обработ- ки и передачи полученной информации в кабельную или воздушную двухпроводную линию связи. Варианты типовых схем подключения генератора ГЛС2 и модуля МАЛ 1 приведены на рис. 1.16, а, б соответственно. Аппаратура ДК-М обеспечивает передачу с линейных сигнальных или переездных устано- вок на приемную станционную аппаратуру (СС) следующей информации: состояние блок- участков (свободен, занят) и переездов (открыт, закрыт), неисправности до 15-ти контролиру- емых устройств СЦБ (реле) каждой сигнальной или переездной установок, напряжения от восьми контролируемых аналоговых сигналов на каждой сигнальной установке. В отличие от всех имеющихся технических средств контроля аналоговой информации ап- паратура ДК-М в составе АСДК не только фиксирует пороговые предотказные значения, но и измеряет эффективное значение контролируемых напряжений, например, напряжений пита- ющих фидеров, батарей, напряжений на путевых реле, дешифраторной ячейке и др. Генераторы линейных сигналов ГЛ С выпускаются в 24-х модификациях в зависимости от несущей частоты линейного сигнала. Модификации ГЛС2 отличаются комбинацией перемы- чек на печатной плате и значением двух резисторов, которые определяют частоту выходного линейного сигнала. МАЛ1 и ГЛС2 выполнены в корпусе реле НМШ. На рис. 1.17 приведена структурная схема аппаратуры АСДК нижнего уровня. Модуль при- емных каналов ПК принимает и обрабатывает линейные сигналы от двух генераторов ГЛС2 и формирует выходные сигналы, согласованные с гальванически развязанным интерфейсом RS232. На модуле панели индикации МПИ отображается информация, поступающая от моду- лей приемных каналов ПК по шине RS232. Модуль МПИ снабжен средствами управления отображением информации, обеспечивающими возможность выбора сигнальной установки, 43
a 5 co 05 co о 05 s Я К О g „ к S О E? El FVi i „Ms* , 21Ё OUT2 OUT 61 ГЛС2 82 1 lr I— Д 4 SD WR1 WR CLK 5 6 52 4 83 73 N4 N5____| ОД N6 7 A " Al s и 6 72 12 13 22 21 UAC 2 62 53 N8 N1____| N2 1 51 8111 UAC1 ' H ПН.__7 N3 < tp—Ж1 RU2 ВОЦН-24 lU Контроль основной нити красного огня Контролируемые устройства СЦБ (реле) Контроль основ- ной нити раз- решающего огня Контроль ре- зервных нитей Основной фидер Резервный фидер Контроль , цепи ДСН Контроль дешиф- раторной ячейки 1 при занятости РЦ Контроль смены направления Занятость РЦ (блок-участка) -*7 ~ (9-12) В ♦8 Рис. 1.16. Схемы подключения модулей АСДК: а — ввода дискретной информации; б — аналоговых сигналов 44
кода неисправности, номера входа линейного аналогового модуля МАЛ1. Электропитание модулей МПИ и ПК обеспечивается специальным модулем питания МП. Станционный блок БС2-01 (см. рис. 1.15 и 1.17) предназначен для размещения и совмест- ной работы модулей МП, МПИ и ПК. Он выпускается в двух модификациях—БС2 и БС2-01. В модификации блока БС2-01 установлен модуль панели индикации МПИ, а в блоке БС2 этот модуль отсутствует. Каждая из модификаций станционных блоков содержит модуль питания МП и до 12-ти модулей ПК в соответствии с комплектом поставки. Блок отображения на таб- ло БОТ1 (см. рис. 1.15) используется для трансляции информации, поступающей от ПК по шине RS232, и ее отображения на единичных индикаторах (лампах, светодиодах) табло дис- петчера или дежурного по станции. Блок БОТ2 предназначен для отображения информации, поступающей от ПК, на семи сегментных индикаторах. Аппаратура диспетчерского контроля ДК-М при наличии модуля МПИ, содержащего блоки БОТ1, БОТ2, может применяться самостоятельно без привязки к верхнему уровню, так как полный объем информации передается на табло ДСП и в модуль индикации МПИ для элект- ромеханика. Линейные выходы всех генераторов ГЛС2 сигнальных установок (до 24) подключаются па- раллельно к двухпроводной линии связи (воздушной или кабельной), например к линии ДСН. Одновременная передача информации с 24-х сигнальных установок в общую линию связи основана на частотном разделении каналов. Кодирование информации о состоянии 15-ти кон- тролируемых устройств или аналоговой информации каждым генератором ГЛС2 осуществ- ляется по принципу временного разделения каналов. Состояние контролируемого устройства (положение контакта реле) или закодированная величина аналоговых сигналов передаются в дискретной форме модулированными по длительности паузами между частотными посылками. Рис. 1.17. Структурная схема аппаратуры АСДК нижнего уровня 45
Одновременно модулированными по длительности частотными посылками передается информация о состоянии блок-участка (переезда). При наличии аналоговой информации от модулей МАЛ 1 на входах генераторов ГЛС2 пос- ледовательный циклический код линейного сигнала содержит 4 байта (2 байта дискретной и 2 байта аналоговой информации). При этом за один цикл передачи информации генератор ГЛС2 передает код о напряжении одного аналогового сигнала. Во втором байте последова- тельного кода, содержащего аналоговую информацию, в сообщение включено состояние че- тырех дискретных каналов для сокращения времени получения данных по этим каналам. При передаче любого сообщения модулированными по длительности частотными посылками пе- редается информация о состоянии блок-участка (переезда). Информация от каждой сигналь- ной установки по линии связи (например, по линии ДСН с развязкой конденсаторами от це- пей постоянного тока) поступает на станционную приемную аппаратуру и выделяется поло- совыми фильтрами модулей приемных каналов ПК. После дешифрации принятого сигнала модуль ПК выставляет информацию в последовательную интерфейсную шину RS232 для ис- пользования ее модулями МПИ, БОТ1, БОТ2 и аппаратурой верхнего уровня системы АСДК. Вся получаемая информация может быть отображена индикаторами модуля МПИ или на мониторе АРМа системы диспетчерского контроля АСДК, а при использовании блоков БОТ 1 и БОТ2 — на табло ДСП (см. рис. 1.14). Подсистема верхнего уровня выполняет прием и маршрутизацию потоков информации от комплекса КДК, ее обработку и отображение на АРМах сети АСДК. Кроме того, на этом уров- не осуществляется связь с внешними вычислительными системами, в том числе с системой АСОУП и автоматизированной системой службы СЦБ (АС-Ш). В состав подсистемы верхне- го уровня входят различные технологические АРМы пользователей (поездного и узлового диспетчеров, сменного инженера дистанции сигнализации и связи, дежурного по станции, электромеханика постов ЭЦ и ГАЦ, диспетчера локомотивного депо, дежурного по пассажир- ским и грузовым паркам и др.). Все АРМы системы АСДК поддерживают единый протокол обмена. Сеть системы АСДК выполняет функции электронной почты и открыта для подклю- чения АРМов других разработчиков. Основными характеристиками сети АСДК являются: возможность обмена информацией между любыми абонентами сети и информацией произвольного вида, в том числе и информа- цией реального времени; программная поддержка любой конфигурации связи абонентов сети; администрирование доступа в сети; динамическая маршрутизация потоков информации. Каждый АРМ реализует ряд общесистемных функций: графическое представление на экране монитора в виде мнемосхем информации о реальном состоянии устройств СЦБ, поездном поло- жении на контролируемых объектах (станциях, перегонах); логический контроль состояния уст- ройств СЦБ; ведение истемных протоколов. Кроме этого, реализуются протоколы работы уст- ройств СЦБ, действий персонала, состояния связи, а также внимания оператора на возникновение нештатных ситуаций («всплывающие окна»), звуковая сигнализация; настройка и корректировка системных и пользовательских параметров (дата, время, цветовая палетка, печать). Аппаратно-программный комплекс автоматизированного рабочего места электромеханика ЭЦ (АПК АРМ ШНЦ) предназначен для автоматизированного сбора, отображения, обработ- ки и регистрации информации о поездном положении на станции, состоянии и технических параметрах устройств ЭЦ. Целью внедрения АПК АРМ ШНЦ является повышение качества функционирования устройств ЭЦ, сокращение эксплуатационных расходов на их обслу- живание и ремонт за счет своевременного получения информации: о состоянии устройств и их параметрах; возникновении в них предотказных состояний; выполнении технологи- ческих процессов по обслуживанию устройств. Аппаратно-программный комплекс АРМ ШНЦ может функционировать самостоятельно, а также в любое время может быть под- ключен к автоматизированной системе диспетчерского контроля АСДК. АРМ ШНЦ, реализованный на персональном компьютере IBM PC АТ, работает в режи- ме реального времени и имеет графическое представление (в виде мнемосхем) на экране 46
монитора информации о состоянии устройств СЦБ и поездном положении на контролиру- емых объектах. В состав АРМа входят: единый многооконный пользовательский интерфейс со встроенной программой «черного ящика», предназначенной для восстановления поезд- ной ситуации; аппаратура приема/передачи информации по сети АСДК (в том числе функ- ции электронной почты) и ведения протоколов нештатных ситуаций в работе устройств СЦБ и действий обслуживающего персонала; встроенный редактор текстов, нормативно-спра- вочная система, средства ведения баз данных, записная книжка, калькулятор и др. Кроме того, АРМ ШНЦ обеспечивает выполнение следующих специальных функций: ло- гический контроль за правильностью работы устройств СЦБ; измерение и контроль напряже- ний на путевых реле рельсовых цепей и на питающих фидерах; измерение и контроль токов стрелочных электродвигателей и др. (с автоматическим ведением протокола); калибровка ка- налов измерения; автоматизированное ведение журналов отказов устройств ЭЦ, АБ, АЛСН, рельсовых цепей; функционирование подсистемы алгоритмов поиска и устранения отказов устройств СЦБ в режиме «подсказки»; формирование и передача информации (протоколы, базы данных журналов, отчетные формы и т.д.) в адрес АРМа ШЧД; формирование и распе- чатка утвержденных и произвольных форм документации. Основные специализированные функции автоматизированных рабочих мест АСДК пред- назначены для решения различных технологических задач, стоящих перед оперативным пер- соналом. Автоматизированные рабочие места оперативных работников решают следующие задачи: автоматическое определение времени прибытия и отправления поездов; автоматичес- кое слежение за поездными объектами в пределах зоны контроля; идентификация (автомати- ческая и ручная) подвижных объектов; связь с АСОУП в режиме регламента и по запросам. Кроме этого, эти АРМы обеспечивают корректировку операций с поездами при нарушениях в работе АСДК и обмен информацией между АРМами о номерах поездов и операциях с поезда- ми через сеть АСДК. Автоматизированное рабочее место поездного диспетчера АРМ ДНЦ решает задачи авто- матизированного ведения исполненного графика движения поездов, в том числе создания эк- ранной формы графика, получения его цветной твердой копии, контроля оборота локомоти- вов и др. АРМ ДСП может быть дополнен системой автоматического оповещения работающих на путях лиц, пассажиров о движении поездов и программным модулем контроля закрепления поездов и групп вагонов тормозными башмаками. С внедрением системы АСДК качественно меняется сам процесс работы диспетчерского персонала: обеспечивается возможность автоматического ведения исполненного графика дви- жения; прогнозирования поездной обстановки; оптимизации графика пропуска поездов при технологических окнах и предупреждениях об ограничении скорости движения и др. Инфор- мация о поездной обстановке на станциях и перегонах собирается полностью и быстро об- новляется по всем АРМам. Имеется комплекс телеизмерений по станциям и сигнальным точ- кам перегонов. Таблицы измерений хранятся до одного месяца. В «черном ящике» имеется информация о поездной обстановке сроком до трех дней. Кроме того, есть возможность пере- носа данных в архив с неограниченным временем хранения, что помогает при расследовании, например, случаев перекрытия сигналов, когда ДСП (сознательно или нет) «не видел» причины отказа. При внедрении системы АСДК повышается безопасность движения поездов, уровень ис- пользования подвижного состава, надежность работы устройств СЦБ за счет своевременного выявления предотказных состояний; увеличивается участковая скорость; сокращаются непро- изводительные задержки поездов в пути следования; ускоряется оборот вагонов. На основе статистических данных и оценки экспертов время на обнаружение и устране- ние отказов в устройствах СЦБ при использовании аппаратуры системы АСДК уменьшает- ся на 20 % и более. 47
Современная система АСДК, кроме традиционного диспетчерского контроля станцион- ных и перегонных устройств СЦБ, в качестве составных частей включает в себя: сеть передачи данных (СПД АСДК); систему диагностики и мониторинга устройств СЦБ, распределенную систему ведения поездной модели ДСП ДНЦ с автоматизированным графиком исполненного движения поездов; централизованную систему обслуживания и сопровождения АСДК. Повреждения и внештатные ситуации (отмена маршрута, применение искусственной раз- делки и др.) заносятся в протоколы СЦБ. Протоколы повреждений устройств СЦБ переводят- ся на бумажную основу, что позволяет произвести распечатку. Система АСДК обеспечивает возможность заблаговременно предотвращать отказы в работе устройств СЦБ, разрешает со- кратить время на устранение отказов, более качественно определять и расследовать причины их возникновения. Так, например, можно выяснить причину нарушения нормальной работы сигнальной установки на перегоне при кратковременном пропадании или понижении напря- жения питания, что было невозможно ранее; практически исключаются случаи нарушения нормальной работы сигнальных установок из-за перегорания нитей ламп светофоров (после перегорания основной нити электромеханик своевременно получает информацию об этом по системе АСДК и принимает необходимые меры). Контроль диспетчером дистанции и стар- шим электромехаником напряжения на путевом реле позволяет диагностировать работу рель- совых цепей. Новые возможности системы диспетчерского контроля позволяют создать базу для пере- хода к современной стратегии обслуживания устройств (от обслуживания по регламенту к обслуживанию по состоянию), сократить эксплуатационные расходы, расширить зоны обслу- живания, автоматизировать технологические процессы. 1.7. Комплекс автоматического диагностирования АДК-СЦБ Комплекс автоматического диагностирования АДК-СЦБ разработан специалистами НПП «Югпромавтоматизация» г. Ростов-на-Дону. Технические решения по автомати- зации функций контроля, диагностирования и технического обслуживания устройств СЦБ КД 62130-00-ДТР утверждены в 2002 г. Комплекс диагностики АДК-СЦБ используется для выполнения следующих основных фун- кций: - сбор первичной обработки информации от постовых и напольных устройств ЭЦ, форми- рование и просмотр базы данных о работе устройств СЦБ с контролем отказных и предотказ- ных ситуаций; - хранение оперативной информации на флэш-диске ИВК-АД К (с выводом информации по запросу электромеханика на экран в виде таблиц или графиков); - формирование, хранение и вывод протокола действий дежурного по станции при работе с устройствами СЦБ; - накопление и протоколирование результатов самодиагностики технических средств АДК- СЦБ промышленным компьютером ИВК-АДК и возможность оперативного просмотра ре- зультатов на экране АРМ ДК-ШН; - передача результатов диагностирования на сервер КД К для просмотра протокольных форм информации о работе постовых и напольных устройств СЦБ (диагностических, динамичес- ких, текущих измерений и др.) и результатов самодиагностики технических средств АДК- СЦБ по запросу диспетчера ШЧ на экране АРМ ДК-ШЧД. Структурная схема системы автоматизации диагностирования и контроля устройств и сис- тем железнодорожной автоматики на основе использования комплексов ИВК-АДК приведена на рис. 1.18. Измерительно-вычислительный комплекс автоматического диагностирования и контроля (ИВК-АДК) предназначен для непрерывного контроля технического состояния станционных устройств СЦБ, программной обработки поступающей информации, регистрации сбоев и от- 48
4 И. Л. Рогачева Рис. 1.18. Структура системы диагностирования и мониторинга устройств СЦБ
казов в работе технических средств и определения их причин, протоколирования и обмена информацией с системой верхнего уровня. В ИВК-АДК использован модульный принцип построения. Он выполнен в виде конструк- тивно законченных составных частей—функциональных модулей дистанционного съема сиг- налов и первичных преобразователей, промышленного компьютера со специализированным прикладным обеспечением. В базовый состав ИВК-АДК (рис. 1.19) входят следующие модули: - центрального блока связи ЦБС, предназначенный для обмена информацией между моду- лями дистанционного съема сигналов ДСС (МДВ, МАВ) и промышленным компьютером, а также для отработки получаемой информации и выполнения логических операций; - дискретного ввода МДВ, предназначенный для контроля дискретных сигналов напряже- ния постоянного и переменного тока; - аналогового ввода МАВ, предназначенный для измерения аналоговых сигналов; -аналогового ввода УГР, предназначенный для расширения функциональных возможнос- тей аналоговых модулей МАВ. Модули аналогового ввода МАВ и УГР организуют обработку аналоговых, а модули МДВ — дискретных сигналов. Встроенные программы анализируют параметры сигнала дискретнос- тью от 100 мкс. Модули МАВ обеспечивают измерение параметров аналоговых и калибровку измерительных сигналов. Модули МАВ и МДВ формируют информационные поля с перио- дом обновления 50 мс. Модули центрального блока связи ЦБС в локальной сети обеспечива- ют синхронизацию и формирование параметров информационных моделей технологических процессов с погрешностью не более 50 мс. Номенклатура и количественный состав комплекса ИВК-АДК для конкретного объекта диагностики определяется рабочим проектом и спецификой оборудования систем автомати- ки. Измерения параметров средствами ИВК-АДК определяются целесообразностью и техно- логической обоснованностью контроля, типом контролируемого сигнала и безопасностью схемы подключения. ЦБС Блок автоматики 1 (модули ДСС) Устройства ЖАТ с встроенной диагностикой а з 2 Блок автоматики 2 (модули ДСС) САУТ ПОНАБ и т.д. ЦБС о О| Варианты: 1. Соединение с другими ИВК объекта (расширение для крупных станций и удаленных объектов контроля). 2. Интеграция с системами ДД, МПЦ, РПЦ, АПК-ДК и др. (COM: RS232/RS232 (модем)/ RS422/RS485 или Ethernet) 3. Связь с сервером централизации диагностирования и контроля (модем). 4. Подключение мобильного или стационарного АРМ ДК-ШН электромеханика (ремонт, техобслуживание, калибровка). К аппаратуре звукового оповещения А — аналоговый сигнал Д — дискретный сигнал о и S о о Рис. 1.19. Структурная схема измерительного комплекса ИВК-АДК 50
Все контролируемые объекты разбиты на несколько групп. Каждая группа объектов име- ет свой список неисправностей (отказов), характерных для объектов только данной группы: - рельсовые цепи (отклонения напряжения; ложная занятость/свободность; пробой изоли- рующего стыка); - кодирование блок-участков и маршрутов (отклонение параметров кодовых сигналов; отсутствие кодирования); - централизованные стрелки (потеря контроля; время перевода; отклонение напряжения двигателя; снижение сопротивления изоляции); - светофоры (ложное перекрытие; время перекрытия); - выдержка времени для отмены маршрутов (отмена со свободного участка; поездная от- мена; маневровая отмена; искусственная разделка); - питание станционных систем (отклонение напряжения, тока заряда, тока нагрузки; по- теря контроля); - состояние изоляции (отклонение сопротивления; срабатывание сигнализатора заземле- ния); - отказы по дискретным сигналам (взрез стрелки; перегорание предохранителей; авария схемы контроля предохранителей; неисправность переезда). Для обеспечения диапазона измерения сигналов в состав измерительных каналов включа- ют первичные преобразователи (защитно-нормирующие резисторы, сигнальные трансформа- торы, преобразователи тока в напряжение и др.) между устройствами и входами модулей со- гласно утвержденным схемам подключения. При оснащении рабочих мест руководящего, оперативного, диспетчерского и обслужива- ющего персонала используют компьютеры типа IBM Pentium 3 (4) с мониторами, дисплеями и индикационными панелями, а для организации мобильных рабочих мест—компьютеры типа Notebook. Программно-аппаратные средства ИВК-АДК автоматизируют контроль состояния и дина- мику изменения сигналов, измерение их аналоговых параметров и характеристик, проверку соответствия нормируемым параметрам и логический контроль действия устройств. Эти фун- кции обеспечивают потребность систем автоматизации в данной информации при управле- нии, контроле, обслуживании, ремонте, проверке и тестировании отдельных устройств или их комплексов, а также при калибровке измерительных каналов. Средствами ИВК-АДК автоматизируются ввод-вывод, предварительная обработка, хране- ние, синхронный контроль и измерение величин токов и напряжений по совокупности под- ключенных сигналов, обмен информацией и передача данных, анализ параметров дискрет- ных и аналоговых сигналов контролируемых внешних устройств в режиме реального време- ни с частотой 20 раз в секунду. Благодаря этому можно автоматизировать измерение и анализ изменения параметров сигналов, регламентируемых инструкциями технического обслужива- ния (ТО) для проверки устройств СЦБ, применяемых на сети дорог России. Высокая частота синхронного съема информации позволяет автоматизировать диагностирование работы уст- ройств; идентифицировать события и временные параметры процессов; контролировать зависимости в работе устройств; выявлять «нештатные» ситуации, возникающие при сбоях и отказах в случаях неправильной коммутации электрических соединений при ремонтно-вос- становительных работах и возникновении внешних влияний в схемы зависимостей. ИВК-АДК можно соединять с другими такими же измерительно-вычислительными комп- лексами объекта с помощью прикладных программных средств, которые используют при про- ектировании расширения локальной сети на крупных станциях и подключения удаленных объектов диагностирования. Дополнительно ИВК-АДК можно интегрировать с другими сис- темами ЖАТ по согласованным протоколам обмена с целью получения результатов диагнос- тирования и самодиагностики, формируемых встроенными средствами этих систем. Выполнение задач автоматизации работ по технологическим картам (ТК) предполагает разработку и утверждение изменений технологии технического обслуживания устройств СЦБ. 4* 51
В новой технологии обслуживания по фактическому состоянию устройств СЦБ должна опре- деляться степень (вид, объем, перечень) автоматизации работ по технологическим картам. Примеры объектов информации, диагностирования и основных технологических задач кон- троля и анализа работы устройств СЦБ приведены в табл. 1.2. Основные задачи контроля и анализа работы участков СЦБ Таблица 1.2 № Объекты Информация Задачи АДК-СЦБ при автоматизации графика ТО, диагностирования и анализа работы устройств СЦБ 1 Путевые и стрелоч- ные секции Контроль состояния: по- вторителей путевых реле; исключающих реле; реле искусственной разделки; замыкающих реле; ограж- дения пути. Измерение напряжения на путевом реле Автоматизация ТО: - ТК № 33. Проверка станционных рельсовых цепей (РЦ) на шунтовую чувствительность (регистрация частоты шунтиро- вания и измерение остаточного напряжения, формирование табличной формы отчетности); - ТК № 34. Измерение напряжения на путевых реле; - ТК № 32. Проверка состояния рельсовых цепей. Диагностические задачи: контроль напряжения на путевом реле станционных РЦ; контроль ложной занято- сти/свободности и замыкания в маршруте РЦ; контроль по- ездной обстановки на станции; логический контроль состоя- ния РЦ (изолирующих стыков) 2 Стрелки ЭЦ Контроль: положения стрелок; управления пере- водом стрелок; общего взреза стрелок; передачи стрелок на местное управ- ление; включения макета стрелки; положения маке- та стрелки. Измерение: - тока и напряжения пере- вода стрелки (для двига- теля МСТ по каждой фазе, производится в панели питания стрелочных элек- тродвигателей); - сопротивления изоляции цепи питания стрелочных электродвигателей Автоматизация ТО: - ТК № 22. Измерение тока электродвигателя МСП (для МСП измерение токов перевода и тока электропривода при работе на фрикцию, измерение токов перевода и фиксация предель- ных значений, измерение напряжения перевода стрелок с вы- ходов панели питания). Диагностические задачи: контроль рабочего тока и тока элек- тропривода при работе на фрикцию (с анализом динамики изменения); контроль напряжения и сопротивления изоляции в момент перевода стрелки (с выходов панели питания стре- лочных электродвигателей); контроль времени перевода стрелки; контроль выдачи команд на перевод стрелки; кон- троль включения макета стрелки и положения стрелки в маке- те; контроль поездной обстановки на станции; учет количест- ва переводов стрелки 3 Светофоры: входные, выходные, маршрут- ные, манев- ровые Контроль состояния: ог- невых и сигнальных реле. Измерение времени за- медления на отпускание якорей сигнальных реле (входных, выходных и маршрутных светофоров) Автоматизация ТО: - ТК № 1. Проверка на станциях правильности сигнализации светофоров и изменения любого из разрешающих показаний на запрещающее; - ТК № 15. Измерение времени замедления на отпускание якорей сигнальных реле. Диагностические задачи: контроль перекрытия светофоров с контролем занятости участков перед ними; контроль поезд- ной обстановки на станции; логический контроль зависимо- стей стрелок и сигналов; контроль времени замедления на отпускание якорей сигнальных реле 4 Перегоны, участки приближе- ния и уда- ления; ко- довая ячей- ка удаления Контроль состояния: участков приближе- ния/удаления; установ- ленного направления движения; состояния реле Ж,3. Измерение напряжения на импульсном реле, на реле 3 и Ж и напряжения пита- ния ДА Автоматизация ТО: - ТК № 2. Проверка правильности сигнализации светофоров на станции и изменения любого из разрешающих показаний на запрещающее; - ТК № 44. Измерение напряжения на элекролитических кон- денсаторах и выпрямителях дешифраторных ячеек и блоков дешифратора. Диагностические задачи: контроль работы дешифраторных ячеек участков удаления; контроль напряжения на импульс- ном реле 52
Продолжение табл. 1.2 № Объекты Информация Задачи АДК-СЦБ при автоматизации графика ТО, диагностирования и анализа работы устройств СЦБ 5 Действия по установ- ке и отмене маршрутов Контроль: направления и категории маршрута; кно- почных реле (устано- вить/отменить); вариант- ных кнопок; групповой отмены набора маршрута; искусственной разделки (начало/конец); поездной отмены (начало/конец); маневровой отмены (нача- ло/конец); отмены со сво- бодного пути (нача- ло/конец) Автоматизация ТО: - ТК № 3. Проверка действия схем зависимостей устройств ЭЦ. (Автоматизация процесса логического контроля работы светофоров, стрелок и путевых участков при установке, отме- не и искусственной разделке маршрутов). Диагностические задачи: контроль выдержки времени на от- мену поездных и маневровых маршрутов со свободного пути, с занятого пути; контроль выдержки времени схемы искусст- венной разделки маршрутов 6 Объекты общего на- значения Контроль: аварии чет/нечет; изъятия ключа- жезла; перегорания пре- дохранителей; питания чет/нечет горловины; ре- жима ДСН (день/ночь); срабатывания сигнализа- тора заземления; контроль пожарной и охранной сиг- нализации Диагностические задачи: контроль кратковременной потери питания контролируемых цепей; перегорания предохраните- лей; контроль срабатывания всех устройств, соответствую- щих сигналам в данном разделе Для измерения токов перевода стрелочных приводов, токов заряда и потребления батарей, сопротивления изоляции применяется модуль УГР, выполняющий функции усилителя с гальванической развязкой, аналогово-цифрового преобразователя, передатчика кода АЦП в моду- ли МАВ, МАВ2 или МДВ-02. Модуль УГР дополнительно решает вопросы повышения защи- ты от поражения электрическим током, увеличения помехозащищенности измерительного канала и является устройством цифровой передачи данных. Модуль МДВУ предназначен для коммутации цепей постоянного тока и имеет 24 изолиро- ванных канала вывода. Требования безопасного подключения ИВК-АДК к устройствам СЦБ. Для выполнения требований безопасного подключения модулей дискретного ввода к устройствам СЦБ каж- дый канал модуля МДВ имеет входной балластный резистор сопротивлением не менее 10 кОм. Кроме того, в целях повышения безопасности в эти же цепи включают «защитные» балласт- ные резисторы сопротивлением не менее 20 кОм, 2 Вт. Во входных цепях модулей МДВ-00 для уменьшения вероятности возникновения влияния между каналами с одним общим проводом устанавливают защитные диоды с максимальным обратным напряжением не менее 50 В. Для исключения возможного влияния на устройства СЦБ дискретные сигналы подключа- ют к модулям ввода МДВ-00 и МДВ-24-3 на свободные контакты реле. На рис. 1.20 даны примеры подключения схем контроля стрелок с пусковыми блоками ПС-220 и ПСТ. В случае отсутствия свободных контактов реле допускается подключение модулей диск- ретных сигналов к лампам или светодиодам табло ДСП. Сигналы подключаются к модулям МДВ 1-01 и МДВ-24-3 по переменному току (например, полюса СХ, СХМ, обратный общий полюс МС). На рис. 1.21 приведены примеры схем подключения МДВ к контрольным лам- пам повторителей светофоров (входного, выходного и маневрового), а на рис. 1.22 — к кон- трольным лампам режимов отмены и искусственной разделки маршрутов. В случае отсутствия свободных контактов реле допускается подключение каналов моду- лей МДВ-00, МДВ-24-3 к цепям, содержащим обмотки реле. В таких случаях необходимо произвести анализ возможного влияния на работу устройств СЦБ. 53
a ПС-220 ЮК (20К) 122 19(29) 121 yl 10(210) 12Т”^ 111(211) ЮК (20К) Ц2(212) TiTL 1 18(28) 117(217) ПСП 118(218) МК ПРМ |Вх I — Вх. 1 м Вх. 2 Вх. 1 Вх. 2 ПРП Вх.1 М Вх. 2 В Рис. 1.20. Схемы контроля работы стрелок ЭЦ: а — с блоком ПС-220; б — с блоком ПСТ Например, приведем анализ безопасности схем подключения сигналов комплекса в цепи контроля управления переводом стрелки. Подключение сигналов (см. рис. 1.20) производит- ся к контактам 15(25) — перевода в «+», 16(26) — перевода в «-». В цепи управления перево- дом стрелки присутствуют реле НПС и ППС пускового стрелочного блока ПС-220. В цепи управления реле НПС установлена релейная защита от перевода стрелки, проверяющая заня- тость стрелочной секции и замыкание стрелки в маршруте. Реле НПС типа НМП — 0,2/220 при минимальном напряжении отпускания якоря 2,1 В и сопротивлении обмотки реле 220 Ом имеет ток отпускания якоря реле не более 9,5 мА. Входные цепи каналов ввода содержат защитные резисторы сопротивлением не менее 20 кОм, 2 Вт, ограничивающие ток в случае «короткого замыкания» между каналами модуля или в случае обрыва (одновременно в двух местах) обратного провода при одновременном 54
LZ1 LZ1 с напряжением гальванической развязки не менее 2 кВ. Рис. 1.21. Схемы контроля состояния светофоров: а — входного; б — выходного и маневрового
Рис. 1.22. Схемы контроля отмены и искусственного размыкания маршрутов
пробое защитного диода до величины не более 0,59 мА. Ток реле НПС меньше минимального тока отпускания якоря реле в 16 раз, что обеспечивает условие его безопасной работы. Вход- ной сигнал при подключении модуля аналогового ввода МАВ к устройствам СЦБ имеет галь- ваническую развязку между группами каналов напряжением не менее 2 кВ, что исключает возможность влияния на устройства СЦБ между цепью питания модуля и гальванически раз- вязанными группами каналов аналогового ввода. В измерительных цепях, где возможно влияние неисправностей входных цепей модуля МАВ, устанавливаются защитно-нормирующие резисторы, величина которых определяется расче- том, исходя из минимального влияния на измерительный сигнал и чувствительности модуля. Например, при измерении напряжения на путевом реле И (рис. 1.23) входное сопротивление модуля ограничено резисторами R1 и R2, равными 50 кОм, 2 Вт. Сопротивление нормирую- щего резистора R3 составляет более 100 кОм, что почти вдвое превышает входное сопротив- ление (54,5 кОм), разрешенного к применению измерительного прибора Ц4380. Для измерения напряжения в рельсовых цепях станционных устройств ЭЦ и автоблоки- ровки должны использоваться гальванически развязанные каналы с напряжением не менее 2 кВ. Защитно-нормирующие резисторы устанавливаются на том же стативе, где размещается аппаратура рельсовых цепей. Измерение токов АЛСН должно производится с использовани- ем модуля УГР. Областью применения комплекса АДК-СЦБ являются станции, оборудованные различ- ными системами ЭЦ. Комплекс АДК-СЦБ позволяет решать следующие технологические задачи: - минимизация регламентных работ, выполняемых вручную и требующих измерений па- раметров устройств; - совершенствованиетехнологии обслуживания и повышения производительности труда; - повышение надежности и безопасности движения поездов в условиях сокращения чис- ленности обслуживающего персонала; - непрерывный автоматический сбор, обработка, хранение и протоколирование, контроль и диагностирование состояний устройств СЦБ в реальном масштабе времени (создание ин- формационного архива работы источников электропитания, светофоров, рельсовых цепей, стрелочных электроприводов, вагонных замедлителей и других устройств в ходе выполнения технологического процесса); - формирование целостной картины действий оперативного персонала при работе с уст- ройствами СЦБ в ситуациях, влияющих на безопасность движения; - документирование информации для анализа ситуаций отказов устройств, причин их воз- никновения и неправильных действий обслуживающего персонала; - формирование и передача результатов диагностики диспетчеру ШЧ для принятия реше- ний по проведению текущих или ремонтно-восстановительных работ. Выполнение основных функций комплекса АДК-СЦБ осуществляется посредством авто- матического функционирования встроенного программного обеспечения на основе информа- ции с напольного и постового оборудования. Снимаемые с устройств СЦБ сигналы проходят первичную обработку в модулях дистан- ционного съема сигналов ДСС (модули аналогового и дискретного вводов) и через централь- Рис. 1.23. Схема измерения напряжения на путевом реле модулем МАВ 57
ный блок связи ЦБС поступают в промышленный компьютер ПК ИВК (см. рис. 1.19). К блоку ИВК АДК подключаются мобильные или стационарные АРМ ДК-ШН. Диагностические про- токолы, собранные на линейных пунктах, передаются на сервер диагностики дистанции (в компьютер КДК-ШЧД). На диагностическом экране имеется возможность детального анализа информации о поез- дной обстановке и работе устройств на станции. Например, контроль процесса перевода стрел- ки по напряжению, току и сопротивлению изоляции позволяют определить место и причину неисправности. При наличии на контролируемой станции неисправных объектов на карте участка данная станция выводится красным цветом. После внедрения автоматизированного рабочего места АРМ-ШНЦ на центральном посту ДЦ Куйбышевской железной дороги сложился следующий алгоритм работы с комплексом: - просмотр протокола сбоев устройств СЦБ за сутки; - подробный анализ сбоев, нарушений отклонений от норм в устройствах СЦБ; - составление мероприятий и рекомендаций по их устранению и предотвращению; - ознакомление начальника участка и старшего электромеханика с выявленными недостат- ками; - передача составленных мероприятий электромеханику на конкретную станцию к 8 ч утра; - контроль выполнения мероприятий в течение рабочей смены. На станциях, где внедрили АДК-СЦБ, повысилось качество содержания рельсовых цепей, стрелочных переводов, удалось более точно настроить время замедления сигнальных реле светофоров и т.д. Появилась возможность аргументировано предъявлять претензии дистан- ции электроснабжения по качеству работы фидеров и фиксировать неправильные действия отдельных ДСП при пользовании устройствами СЦБ.
ГЛАВА 2 Электрические централизации нового поколения 2.1. Модернизированная система блочной централизации Для повышения эксплуатационной надежности систем релейных централизаций с блоч- ным монтажом специалистами института «Гипротранссигналсвязь» в 1997 г. были разработа- ны принципиальные схемы модернизированных блоков БМРЦ-БН с применением реле типа БН (для типовых решений альбома МРЦ-13 и более ранних альбомов—TP-47, ТР-66, ЭЦ-4, ЭЦ-9, МРЦ-9), а Санкт-Петербургским электротехническим заводом эти блоки поставлены на производство. Модернизация блоков была осуществлена по следующим направлениям: - во всех исполнительных блоках, кроме пусковых блоков ПСТ, ПС-110М/ПС-220М и макет- ного блока МПУ-69, реле типа НМ заменены на реле типа БН. Аналоги реле РЭЛ, установлен- ные в этих блоках, отличаются тем, что в хвостовиках контактов имеются отверстия для пайки проводов; - во всех сигнальных блоках исключены электролитические конденсаторы и сопротивления в цепи заряда этих конденсаторов; - введены индивидуальные реле соответствия СО для ступенчатого переключения с зеленой лампы при ее перегорании на желтую для каждого поездного светофора. Конструктивно модернизированный блок (рис. 2.1) представляет собой шасси, на котором с лицевой стороны размещены два вертикальных ряда реле. В каждом ряду установлены до четырех реле типа РЭЛ в индивидуальных оболочках. По краям в необходимых случаях уста- навливаются до четырех резисторов типа С5-35В. С обратной стороны блока находится мон- тажная камера с двумя разъемами, каждый из которых рассчитан на 22 линии. При изменении конструкции блоков в связи с установкой реле РЭЛ сохранена их взаимоза- меняемость (с реле НМ) по конструктивному включению и не требуется осуществлять пере- Рис. 2.1 Внешний вид блоков на базе реле РЭЛ 59
монтаж их внешних соединений. Замена в блоках малогабаритных нейтральных реле типа НМ на более надежные и дешевые реле типа БН позволило уменьшить стоимость блоков, повысить их надежность и увеличить межремонтный срок службы. Принципиальные схемы модернизированных сигнальных блоков ВД-М и ВШ-М приведе- ны на рис. 2.2 (вклейка). В этих блоках из схем сигнальных реле и реле отмены исключены конденсаторы, что позволило отказаться от их периодической замены с последующей полной проверкой на стенде в РТУ. Это увеличило сроки периодической проверки сигнальных бло- ков (до сроков проверки остальных блоков без конденсаторов) и обеспечило стабильное за- медление на отпадание якоря поездных сигнальных реле. Исключение из блоков конденсаторов потребовало создания схемы группового комплекта замедления на двух реле с двумя шинами схемных обвязок. Такой комплект должен быть смон- тирован на блочных стативах до начала замены существующих блоков на модернизирован- ные. Введение реле соответствия СО для переключения зеленой лампы при перегорании ее нити на желтую в блоках поездных светофоров позволило конкретизировать светофор, на котором произведено переключение, и избавиться от необходимости дополнительного источника пи- тания 24 В и реле контроля замедления КЗ при новом проектировании. Групповое замедление в работе сигнальных реле необходимо для исключения обесто- чивания сигнальных реле при переключении фидеров питания или кратковременном на- ложении шунта на рельсовую цепь в маршруте. Схема приборов для замедления, состоя- щая из реле ВПС и ВКЗ со специальными шинами, подключенными к сигнальным бло- кам ВД-М и ВД-62, приведена на рис. 2.3. При переключении фидеров питания или кратковременном наложении шунта на рельсовые цепи в блоке ВД-М обрываются цепи контрольно-секционного реле КС и маршрутного реле главного пути Г (фронтовым контактом повторителя поездного сигнального реле С1). В шину замедления ВКЗ через клемму 1-9 блока ВД-М подается питание на групповое реле ВКЗ (вклю- чения комплекта замед ления) типа НМШ2-900. Реле ВКЗ возбуждается и подает питание в шину ПВЗ на клемму 1-7 блока ВД-М (клемма 1-7 блока ВД-62 должна быть на изоляции). Питание из шины замедления ПВЗ подается в цепь поездного сигнального реле С. Питание в шине ПВЗ существует до обесточивания вспомогательного реле ВПС (НМШ2-4000), которое выключается тыловым контактом реле ВКЗ. Время нахождения реле ВПС под током определяется емкостью конденсатора, подключенного к нему, и не должно превышать 4—6 с по окончании переключе- ния фидеров энергоснабжения или снятия шунта с рельсовой цепи до обесточивания реле ВКЗ после возбуждения контрольно-секционного реле КС или до обесточивания реле ВПС в случае превышения нормативного времени переключения фидеров. При их переключении питание по шине ПВЗ попадает на обмотки всех поездных сигнальных реле открытых светофоров. При затянувшемся переключении фидеров питания или наличии шунта на рельсовой цепи, превышающем допустимую норму (4—6 с), реле ВПС обесточивается и выключает питание из шины ПВЗ. Поездные сигнальные реле, получающие питание из этой шины, обесточиваются и выключают питание реле ВКЗ. Групповой комплект создания замед ления на поездных сигналь- ных реле приходит в исходное состояние. В схеме сигнальных реле выключение противоповторного реле обеспечивается тыловым кон- тактом соответствующего сигнального реле С или МС. Противоповторное реле имеет небольшое замед ление на отпадание и в сумме с тем замедлением, которое поездное сигнальное реле приоб- ретает за время с момента подачи на него питания до обесточивания противоповторного реле, бывает недостаточно этого времени замедления для перелета собственного контакта сигнального реле и возбуждения огневого. В немодернизированных сигнальных блоках необходимое время замед ления обеспечивается за счет конденсатора на поездном сигнальном реле (для маневровых сигнальных реле за счет того, что эти реле возбуждаются по одной обмотке, т.е. в форсированном режиме этого времени оказывается достаточно). В модернизированных сигнальных блоках кон- денсаторов нет и для устойчивости цепи самоблокировки поездного сигнального реле выключе- 60
Рис. 2.3. Схема обеспечения замедления сигнальных реле
ние противоповторного реле выполняется контактом повторителя сигнального реле С1. Таким образом, основное сигнальное реле С успевает набрать полное замедление, равное 200 мс, доста- точное для перелета контакта реле повторителя С1 и возбуждения огневого реле. В блоках Bl-М и ВЗ-М (см. рис. 2.2) включение питания ламп разрешающих огней осуще- ствляется контактами основного сигнального реле. Повторитель сигнального реле С1 выбран вместе с реле СО типа БДЗМ, но количества тыловых контактов этого реле недостаточно для переключения питания сигнальных огней и противоповторного реле. В случае невозбуждения реле С1 на светофоре будет гореть разрешающий огонь, а противоповторное реле не будет выключено. Таким образом, не будет контролироваться целостность нитей ламп светофора и при их перегорании (например, лампы желтого огня) сигнальное реле могло бы остаться под током. Для исключения этого явления последовательно с тыловым контактом реле С1 в цепи возбуждения противоповторного реле введен фронтовой контакт реле соответствия СО (клем- ма 1-17 блока ВЗ-М). При перегорании лампы разрешающего огня реле СО обесточивается и своим контактом выключает цепь питания противоповторного реле, а на светофоре включает- ся лампа красного огня. В блоке В2-М, где контактами повторительного сигнального реле С1 осуществляется пере- ключение сигнального показания светофора с запрещающего (красного) на разрешающее, реле С1 установлено типа БН 1-1600. Контактов такого типа реле достаточно для включения цепи противоповторного реле и для переключения цепей ламп сигнальных огней. Несмотря на то, что реле СО и ЛС установлены типа БДЗМ-600, вводить контакт реле СО в цепь противоповторного реле не требуется. Так как сопротивления обмоток контрольно-секционного реле КС и реле разделки Р при замене с реле типа НМШ4-3/4, НМШМ1-10 и НМШМ 1-1,7 на реле типа БН-6,8 и БДЗ-3,5 не совпадают, то производится расчет необходимой величины ограничивающих сопротивлений, устанавливаемых в цепи реле КС и Р модернизированных блоков. При этом число маршрутных секций в поездном или маневровом маршруте при применении модернизированных блоков не уменьшилось, и потому величины ограничивающих со- противлений, устанавливаемых в эти цепи за пределами блоков в схемах увязки с перего- нами, остались неизменными. Модернизация блоков выполнена таким образом, что модернизированные блоки могут в действующих устройствах ЭЦ устанавливаться взамен существующих блоков без изменения внешнего монтажа по мере поступления модернизированной аппаратуры. Замена немодер- низированных блоков поездных светофоров должна производиться на модернизированные общими схемными узлами, т.е. дополнительные сигнальные блоки ВД-62 и основные—бло- ки В1 (В2, ВЗ), должны одновременно заменяться на модернизированные блоки ВД-М и соот- ветственно— блоки Bl-M, В2-М, ВЗ-М. Замедление на маневровых сигнальных реле было необходимо на момент разрыва фрон- тового контакта реле КС до срабатывания маршрутного реле в блоке СП-69 при вступле- нии состава за светофор и не обеспечивалось собственным замедлением реле МС. В но- вых блоках включение маршрутных реле при выходе состава на маршрут, как и в старых блоках, осуществляется с момента замыкания тылового контакта контрольно-секцион- ного реле КС, а включение второй межблочной сигнальной цепи осуществляется фрон- товым контактом медленнодействующего контрольно-секционного реле КСМ. В модернизированных блоках стрелочных секций типа СП-М (рис. 2.4) маршрутные реле 1М, 2М установлены нормально выключенными в связи с тем, что отсутствует тип медленно- действующего реле БН аналогичного реле типа НМШМ 1-1100/700, у которого обмотка само- блокировки реле была бы более высокоомная, чем обмотка возбуждения. Применение реле типа БН 1М с раздельно включенными обмотками при сохранении существующей схемы выз- вало бы значительное увеличение потребляемого тока. Кроме того, реле БН 1М при включе- нии по одной обмотке греется, хотя температура нагрева и не выходит за допустимые преде- лы. В связи с этим маршрутные реле IM, 2М после возбуждения замыкающего реле 62
1-1 КС 13 43 В схему исклю- чения предвари- тельного зада- ния маршрутов В схему установки и размыкания маршрутов Замыкание стрелок Замыкание стрелок 1-3 1-18 Замыкание стрелок или включение повторителя ПНЗ(ПЧЗ) СП СП1 1-11 1-17 1-4 1-20 1-1 1-2 1-21 1-15 БДЗ-3,5, 1М 2М П КС 1-5 1-12 2М П 71 1-10 м 1-6 1-7 Мб мм 1-8 1-14 1-13 1-22 41 31 ММ 1М 2М 2М (3-4) R1 120 м СП1 51 СП1 11 РП П 3 зР- 4^1 РИ РИ 2* 3 М _____________ КСХ 31 СХ СП1 | РИ___________I * 71*—11 Г . 71 РИ_____ 31 53 СМ РИ 1М 2М 61 61 1М СП1 СП1 РИ 113 РМ 61 КС 31 СП1 П IM 2М 2-3 2-12 1М 2-4 2-19 КС „ ^51М 31 М ——* 2-1 2-2 2-21 31 2-16 2-17 2-15 1-9 1М f 71 3 2-13 ГбТ 2-5 1 241 2-9 п D РМЛ сх 11 р 53083 *— ^w^FCM БДЗ М-600 - РП РИ 2-6 2-7 2-20 2-22 2-14 2-8 РП 2-10 м Блок СП-М КСХ 2-18 Рис. 2.4. Принципиальная схема стрелочного блока СП-М В схему исклю- чения предвари- тельного зада- ния маршрутов В блок маршрут- ного набора Включение КМ, НМ, Н ИР МИВ 127^11 КМДП 1ф Включение Н, НМ, КМ В схему установки и размыкания маршрутов
выключаются. Чтобы начальные реле успевали набрать замедление за время обесточивания замыкающих реле, как это имеется в модернизированных блоках СП-М, замыкающие реле установлены медленнодействующими типа БН1 М-600. В немодернизированных блоках стре- лочных секций типа СП-69 или СП-62 замедление на отпадание якоря замыкающего реле обеспечивалось тем, что оно являлось повторителем нормально включенных медленнодей- ствующих маршрутных реле. Медленнодействующий повторитель реле размыкания РМ в бло- ках СП-М установлен в связи с тем, что при отмене маневрового маршрута от немодернизи- рованного сигнального блока до модернизированного сигнального блока после возбуждения замыкающего реле 3 в блоке СП-69 якорь конечного маневрового реле отпадает примерно через 200 мс, а начального маневрового реле НМ типа НМШМ1-700 — через 430 мс. Для выравнивания временных характеристик в цепь контрольно-секционных реле последователь- но с тыловым контактом реле разделки Р введен тыловой контакт дополнительного реле РМ, что перекрывает остаточное замедление реле КС типа НМШМ 1-10. Замедление на работу реле отмены ОТ в блоках ВД-М необходимо на момент подачи шин выдержки времени ПОВ, ПМВ, ППВ в цепь реле разделки Р после окончания рабо- ты комплектов выдержки времени (5 с, 60 с, 180 с). После подачи питания в цепь реле Р оно размыкает свой тыловой контакт в цепи контрольно-секционных реле КС, которое размыкает свой фронтовой контакт в цепи реле КСМ, а последнее в цепи реле ОТ и с этого момента реле ОТ находится на замедлении, которого в сумме с замедлением, приобре- таемым реле Р за время нахождения реле ОТ под током, должно быть достаточно для срабатывания фронтового контакта реле Р и возбуждения маршрутных реле 1М и 2М в блоке стрелочной секции СП-69 или замыкающего реле 3. Реле Р и 3 в модернизирован- ном блоке СП-М срабатывают быстрее. Необходимое замедление реле отмены ОТ обеспечивается собственным замедлени- ем на отпадание (не менее 0,2 с) в сумме с замедлением на отпадание реле КСМ (не менее 0,2 с). Реле Р после выключения реле КСМ получает питание по шине ПОВ (или ПМВ, или ППВ) до обесточивания группового реле включения комплекта выдержки времени (ГОТ или МВ1, или ПВ1), имеющего замедление на отпадание не менее 0,6 с. Требуемое замедление реле отмены маршрута ОТ в блоке MI-M (МП-М, МШ-М) опреде- ляется режимом отмены неиспользованной части маневрового маршрута при угловом заезде. Необходимое замедление реле при отмене всего маршрута с требуемым замедлением для реле ОТ в блоках ВД-М обеспечивается замедлением реле ОТ, КСМ, ГОТ (МВ1), Р и составляет не менее 0,85 с. В модернизированных блоках BI-M (ВП-М, ВШ-М) поездное сигнальное реле С установлено типа БН1 М-600. В 1996 г. была разработана техническая документация на блоки, изготовлены опытные об- разцы, проведены предварительные заводские испытания. На заседании приемочной комис- сии было принято решение о постановке на производство блоков для групповых реле отмены ОГ1-М и стрелочного коммутационного блока С-М. Испытания новых модернизированных блоков системы БМРЦ-БН, выпускаемых со второго полугодия 1997 г., проводились на Октябрьской железной дороге. Стоимость модернизированных блоков примерно на 20— 30 % меньше стоимости блоков с применением реле типа НМ. 2.2. Система централизации «Диалог-Ц» В 2003—2004 гг. релейно-процессорная система централизации стрелок и свето- форов «Диалог-Ц» сдана в постоянную эксплуатацию на трех станциях Красноярс- кой железной дороги и вошла в состав многоуровневой системы управления и обес- печения безопасности движения поездов. Релейно-процессорная централизация (РПЦ) «Диалог-Ц» представляет собой комплекс мик- ропроцессорных и релейных устройств, который обеспечивает установку, замыкание и раз- 64
мыкание маршрутов и управление другими объектами СЦБ, связи и энергоснабжения при соблюдении требований безопасности движения поездов. В этой системе реализация необхо- димых взаимозависимостей осуществляется микропроцессорными устройствами (программ- но) и релейными схемами (аппаратно), построенными в соответствии с принятыми принци- пами построения в существующих системах ЭЦ. Система РПЦ «Диалог-Ц» реализует маршрутный режим управления стрелками и све- тофорами на станции без использования релейной наборной группы, обеспечивает ре- жим телеуправления с соседней станции, выполняет функции линейного пункта диспет- черской централизации (ДЦ) без применения дополнительных устройств и схем увязки, заменяет пульт-табло на АРМ ДСП. Техническое задание, руководство по эксплуатации, технология обслуживания, програм- мы и методики приемочных испытаний подсистемы логического обнаружения несоответствия зависимостей устройств ЭЦ и автоблокировки, а также инструкция по замене программного обеспечения и технические решения по увязке с устройствами ЭЦ утверждены Департамен- том автоматики и телемеханики ОАО «РЖД». Система «Диалог-Ц» представляет собой микропроцессорную систему, заменяющую пульт- манипулятор и выносное табло (или пульт-табло) ЭЦ и реализующую в полном объеме функ- ции схем реле наборной группы маршрутно-релейной централизации и некоторые функции исполнительных релейных схем. Это позволяет поэтапно реконструировать выработавшие свой ресурс релейные системы ЭЦ. В случае полной реконструкции релейных систем ЭЦ модернизация может выполняется в три этапа: 1 этап—схемы наборной группы и пульт-табло заменяются устройствами системы «Ди- алог-Ц» (при этом освобождается место, занимаемое кодовыми реле наборной группы); 2 этап — на освободившихся площадях выполняется монтаж исполнительных схем уп- равления и контроля станционными объектами с использованием аппаратуры системы «Ди- алог-Ц»; 3 этап — ведется демонтаж тех исполнительных релейных схем, функции которых уже перешли к системе «Диалог-Ц». При модернизации устаревших систем ЭЦ с неблочным монтажом возможно значительное упрощение схем исполнительной части. В этом случае оставляются только реле непосред- ственного управления напольными объектами и контроля их состояния: путевые реле для рельсовых цепей; пусковые и контрольные реле для стрелок; сигнальные и огневые реле для светофоров; контрольно-маршрутные, замыкающие реле установленного маршрута и др. Информационное, математическое и программное обеспечение системы «Диалог- Ц» содержит данные о путевом развитии станции, алгоритмы и программы, реализу- ющие функции системы ЭЦ. Информационное обеспечение включает в себя массивы постоянной и оперативной информации и построено на основе фреймового описания станционных устройств. Фрейм станционного объекта (ФСО) представляет собой не- которую базу данных с признаками конкретного объекта: стрелки, поездного или ма- неврового светофора, участка пути, стрелочной секции и др. Математическое обеспе- чение, которое включает в себя технические алгоритмы и процедуры, не зависит от путевого развития станции. Привязка математического обеспечения к конкретной стан- ции заключается в настройке информационного обеспечения системы (задание опре- деленной взаимосвязи всех ФСО на этой станции). Таким образом, математическое обеспечение системы «Диалог-Ц» не требует его разделения на отдельные подпрог- раммы для решения локальных задач управления и контроля состояния отдельных элементов станции, обеспечивая тем самым высокий уровень унификации и сокра- щая сроки проектирования всей системы ЭЦ. Безопасность программных средств си- стемы РПЦ обеспечивается логическим контролем и использованием диверситетных программ и алгоритмов. 5 И. Л. Рогачева 65
Устройства релейно-процессорной централизации «Диалог-Ц» реализуют следующие функции: - контроль положения стрелок и режима их работы (включая передачу стрелок на местное управление), состояния путей, изолированных участков, перегонов и участков приближения, светофоров и других устройств СЦБ и энергоснабжения; - отображение на экранах мониторов состояния (включение, выключение и т.п.) объектов контроля и управления, а также диагностической и справочной информации; - задание и отмена маршрутов движения поездов, включая их искусственное размыкание', - проверкаусловий безопасности движения поездов при установке и замыкании маршру- тов (например, контроль положения стрелок по маршруту, свободность и не замкнутость пу- тевых и стрелочных секций; отсутствие враждебных маршрутов и др.); - управление стрелками и светофорами и другими устройствами СЦБ, в том числе и на- правлением движения поездов на прилегающих перегонах; - передача стрелок и путей станции на местное управление; - выключение и обратное включение в ЭЦ стрелок и путевых участков станции как с со- хранением, так и без сохранения пользования сигналами; - блокировка управления стрелками и открытия светофоров; - автовозврат охранных стрелок с защитой от потери шунта; - режим автодействия светофоров (автоматическое повторение установки заданных мар- шрутов); - автоматическая установка предварительно введенных (накопленных) маршрутов; - установка маршрутов отправления хозяйственнъш поездам (с выездом их на перегон по ключу-жезлу с возвращением обратно); - управление устройствами переездной сигнализации, расположенными в пределах стан- ционной зоны извещения; - увязка с устройствами автоблокировки, полуавтоматической блокировки, ДЦ или дис- петчерского контроля (ДК), а также с устройствами ЭЦ соседней станции при отсутствии перегона между ними, маневровых районов и горочной централизации; - организация интерфейса взаимодействия с ДСП; - протоколирование и хранение на жестком диске информации о состоянии объектов конт- роля, командах управления и действиях ДСП; - взаимодействие с системами автоматического управления торможением САУТ и манев- ровой автоматической локомотивной сигнализации МАЛС, элементами общей многоуровне- вой системы управления и обеспечения безопасности движения поездов, диагностики уст- ройств СЦБ, контрольно-габаритным устройством КГУ, устройствами обдувки и электрообог- рева стрелок, устройствами ограждения и закрепления составов УТС, с устройствами опове- щения работников на пути и другими устройствами локальной автоматики. В системе «Диалог-Ц» исключается установка следующих враждебных маршрутов: - встречных маршрутов на любой участок пути или секцию в горловине станции; - поездного маршрута на путь при наличии встречных маршрутов или до поездных свето- форов, стоящих в створе; - маршрутов с переданными на местное управление стрелками; - маршрутов при включении устройств ограждения и др. При управлении светофорами в системе «Диалог-Ц» исключается: - открытие поездного светофора, если в маршруте имеется любой занятый путевой участок (включая негабаритный), или открытие маневрового светофора, если в маршру- те имеется занятая стрелочная секция; - открытие светофоров, соответствующих данному маршруту, если стрелки, включая ох- ранные, не замкнуты в маршруте или не имеют контроля требуемого положения; - сохранение разрешающего показания на светофоре, ограждающем маршрут, при искус- ственной разделке секций маршрута; 66
- сохранение разрешающего показания светофора при потере контроля стрелки, входящей в маршрут, или охранной стрелки, а также при занятии любого путевого участка, входящего в маршрут, за исключением первого участка за светофором и пути в маневровых маршрутах; - погасшее или не соответствующее требованиям руководящих указаний состояние откры- того светофора при перегорании лампы разрешающего огня в течение времени, большего, чем время замедления на отпадание якоря сигнального реле; - открытие и сохранение открытого состояния светофора при включении заградительных светофоров, светофоров прикрытия или при срабатывании устройств КГУ и УКСПС. При возникновении неисправностей в системе «Диалог-Ц» управление объектами осуще- ствляется по определенному алгоритму с использованием специальной кнопки ответствен- ных команд: для вспомогательного перевода стрелок при ложной занятости секции; вспомо- гательной смены направления движения на перегоне; фактического прибытия при полуавто- матической блокировке; искусственного размыкания секций; открытия пригласительного сигнала и переезда; включения и восстановления действия устройств УКСПС; дополнитель- ного размыкания стрелок без установки маршрутов; блокировки устройств КГУ и УТС; деб- локирования перегона и участка удаления в системе АБТЦ). Кнопка ответственных команд устанавливается на резервном пульте (или модуле) в помещении ДСП и отключается от схем при работе станции на диспетчерском управле- нии. В таком аварийном режиме при пользовании этой кнопкой обеспечивается последо- вательная посылка двух команд: - первая ответственная команда посылается в течение определенного регламентируемого интервала времени после нажатия на резервном пульте управления специальной кнопки ответ- ственной команды (в указанном интервале времени посылка других команд исключается); - вторая ответственная команда посылается также в течение определенного регламенти- руемого интервала времени только после подтверждения приема первой ответственной ис- полнительной команды (в указанном интервале времени другие команды должны отсутство- вать). При посылке такой команды телеуправления (ТУ) значение соответствующего счетчи- ка ответственных команд увеличивается на единицу, регистрируется дата и время посыл- ки ответственной команды. Максимальное число пользований по каждому счетчику рав- но 999, после чего счетчик обнуляется и счет начинается с начала. В релейно-процессорной системе «Диалог-Ц» осуществляется логический контроль дей- ствий ДСП и работы устройств СЦБ на основе вводимой оперативной информации и инфор- мации, которая автоматически снимается с устройств СЦБ: положения стрелок и состояния рельсовых цепей при маршрутизированных передвижениях; правильность установки и реа- лизации маршрута, перекрытия светофора и проезда светофора с запрещающим показанием; правильность сигнализации светофора путем сопоставления сигнального показания с поезд- ным положением; причины перекрытия светофора на запрещающее показание путем контро- ля возможности поступления команды «отмены маршрута» или закрытия сигнала с рабочего места пользователя; открытие пригласительного сигнала только на одном светофоре; после- довательность занятия и освобождения путевых участков с оценкой возможной их ложной занятости или свободности; ложного занятия путевого участка, потери контроля стрелки и перегорания нити светофорной лампы. В состав релейно-процессорной централизации «Диалог-Ц» входят: автоматизированное рабочее место дежурного по станции, резервный пульт управления; управляющий вычисли- тельный комплекс; исполнительные релейные устройства; напольные устройства и устрой- ства электроснабжения. На рис. 2.5 представлена структурная схема РПЦ «Диалог-Ц». Автоматизированное рабочее место дежурного по станции (АРМ ДСП) обеспечивает ото- бражение состояния объектов контроля и управления, а также в реальном масштабе времени формирование заданий по управлению объектами в диалоговом режиме. АРМ ДСП осуще- 5* 67
Основной комплект Шина RS-485 1Ш Шина RS-485 \ для обмена информацией Л 17 ...21 Шина Контроль наличия питания Первая БМ-1602 7^ Шина RS-485 „„ •у / для передачи сигналов ТС RS-485 -для контроля ’наличия 1питания ^=Q4PCI АРМ ДСП «Диалог-Ц» I ^^О14РС1 Резервный комплект Преобразователи RS-232/RS-485 RS-232 | RS-232 | RS-232 Схема контроля работоспособности БМ-1602 Схема увязки с ЭЦ по контролю Схема увязки _____ с ЭЦ по управлению ВКЛЮЧЕНИЕ БМ-1602 АРМ ШН MAJIC Диагностика RS-232. СТАТИВ Вторая БМ-1602 СТАТИВ БМ-1602 - первая БМ-1602 - вторая 005003003003003003 Устройства увязки с ЭЦ р т У г т г т к 7Г 7Т 7Г 7Г Е Г т г Предохранители РТЕ Л'ТТ Устройства ЭЦ Резервный пульт управления р У к । Рис. 2.5. Структурная схема РПЦ «Диалог-Ц» ствляет взаимодействие с другими системами железнодорожной автоматики: маневровой ав- томатической локомотивной сигнализации М АЛС, извещения работающих на железнодорож- ных путях СИР, диспетчерской централизации, диспетчерского контроля и технической диаг- ностики. Кроме традиционных функций АРМ ДСП выполняет предварительную проверку набранных маршрутов и других вводимых команд на возможность их реализации и отсут- ствие враждебности, а также контроль местонахождения локомотива (в режиме работы с МАЛС), отмену и исправление ошибочно набранных команд, защиту от несанкционирован- ного доступа к аппаратуре, выдачу на печать необходимых документов, отчетов и справок. Для обеспечения работы системы МАЛС в АРМ ДСП предусмотрены: отображение инфор- мации о работе локомотива; ввод координаты его положения; подтверждение установления связи с ним; ввод, отображение и отмена команд о начале и окончании работы бригад на путях станции, о временных ограничениях скорости движения поездов на путях, о наличии и месте установки тормозных башмаков, о расположении и количестве вагонов на путях станции. Автоматизированное рабочее место электромеханика (АРМ ШН) позволяет вести сбор и обработку диагностической информации о техническом состоянии устройств автоматики на станции и прилегающих перегонах, прогнозировать появление отказов и оптимизировать про- цесс технического обслуживания устройств СЦБ. 68
Управляющий вычислительный комплекс (УВК), построенный на базе безопасной микро- ЭВМ (БМ-1602), обеспечивает: - сбор данных о состоянии объектов контроля и управления и передачу информации (сиг- налы телесигнализации ТС) в системы ДЦ, МАЛС, СИР и диагностики на программном уровне; - проверку допустимости поступающих с АРМ ДСП команд (проверку зависимостей на программном уровне); - управление исполнительными релейными устройствами (маршрутами, стрелками, све- тофорами и другими объектами станции и прилегающих перегонов с соблюдением требова- ний безопасности движения поездов); - взаимодействие с дополнительными устройствами станционной автоматики: обдув- кой стрелок и их обогревом, УКСПС, УТС и др. Исполнительные релейные, питающие и напольные устройства выполняют функции ана- логичных устройств в существующих релейных системах ЭЦ. Структурная схема РПЦ «Диа- лог-Ц» с двумя микроЭВМ БМ-1602 при использовании релейной исполнительной группы ЭЦ приведена на рис. 2.6. Для передачи сигналов ТУ и ТС через преобразователи RS-232/RS-485 основной систем- ный блок АРМ ДСП подключен к первым портам первой и второй БМ-1602 соответственно по первой и второй шинам RS-485, резервный блок — ко вторым портам первой и второй БМ-1602 соответственно по третьей и четвертой шинам RS-485. Шины RS-485 предназначе- ны для обмена информацией между АРМ ДСП и БМ-1602 и выдачи сигналов ТС сторонним потребителям: МАЛС, элементам многоуровневой системы МС, системе диагностики АДК- СЦБ и другим системам. Для обмена информацией с другими системами первая и вторая БМ- 1602 связаны между собой по третьим портам (шина RS-485). Для исключения воздействия сторонних потребителей на обмен информацией по шине RS-485 между АРМ ДСП и БМ-1602 системные блоки сторонних потребителей подключены к шинам приемниками стыка RS-422, т.е. работают только на прием информации. Шина RS-485 обеспечи- вает среднее время передачи команд ТУ—не более 0,2 с, а сигналов ТС—не более 1,0 с. Обмен информацией между АРМ ДСП РПЦ «Диалог-Ц» и МАЛС, МС, системой диагности- ки, АРМ ШН и другими производится посредством основной и резервной шин RS-485, которые обеспечивают среднее время передачи сообщений не более 1,0 с. Кроме того, предусмотрена шина RS-485 для подключения к устройствам контроля наличия питания (см. рис. 2.5). Система РПЦ «Диалог-Ц» относится к первой категории электропотребителей. Пита- ние микроЭВМ индустриального исполнения осуществляется от источника бесперебой- ного питания и в соответствии с проектом гальванически развязано от остальных потре- бителей питания 220 В. Питание БМ-1602 осуществляется от аккумуляторной батареи номинальным напряжением 24 В. Питание модулей БМ-1602 гальванически развязано от остальных потребителей питания напряжением 24 В. Питание вентиляторов БМ-1602 осуществляется от источника бесперебойного питания и гальванически развязано от ос- тальных потребителей питания 220 В. При отсутствии традиционной релейной исполнительной группы УВК строится на исполь- зовании двух БМ-1602, работающих также в горячем резерве и увязанных с релейными схе- мами управления и контроля состояния объектов ЭЦ (рельсовых цепей, замыкающих реле, управления стрелками и светофорами и другими объектами). Безопасные микроЭВМ БМ- 1602 в таком варианте осуществляют выполнение функций исполнительной группы ЭЦ по установке, замыканию, отмене, контролю проследования и размыкания маршрута. АРМ ДСП системы «Диалог-Ц» (см. рис. 2.6) содержит: основные и резервные сис- темные блоки индустриального исполнения; цветные мониторы с размером экрана не менее 17"; клавиатуры, имеющие русский алфавит; манипуляторы «мышь»; источники бесперебойного питания. В состав рабочего программного обеспечения АРМ ДСП входят следующие блоки: блок объектов контроля и управления — для хранения перечня этих объектов и описания их взаи- 69
НАПОЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА Рис. 2.6. Структурная схема увязки АРМ ДСП с РПЦ «Диалог-Ц» мосвязей; блок декодирования ТС—для обработки сигналов ТС, поступающих от УВК; блок формирования ТУ— для формирования сигналов ТУ; блок выделения изменений — для дина- мического отслеживания изменений состояния, произошедших за последний опрос УВК, а также проверки правильности приема сигнала ТС; блок проверки логических условий — для исключения формирования команд ТУ, которые противоречат условиям безопасности движе- ния поездов и логического контроля за работой исполнительной группы ЭЦ и напольных устройств; блок организации диалога с ДСП—для фиксации команды ДСП и выдачи оператив- ных сообщений; блок управления объектами — для формирования в соответствии с действи- ями ДСП команд ТУ, в том числе и ответственных; блок отображения поездной ситуации — для отображения и обновления визуальной информации на экране мониторов; блок ведения протокола сигналов ТУ и действий ДСП. 70
В АРМ ДСП протоколирование информации о состоянии объектов СЦБ, командах управ- ления и действиях ДСП осуществляется на жестком диске. Срок хранения информации не ме- нее 30 суток. Протокол с АРМ ДСП передается на АРМ электромеханика (АРМ ШН) для последующего просмотра. По запросу электромеханика информация об отказах устройств СЦБ, командах управления и действиях ДСП, хранимая на жестком диске, выводится на экра- не монитора АРМ ШН в удобной для восприятия форме. На монитор АРМ ДСП выводится: путевой план станции в однониточном изображении с указанием номеров стрелок, литеров светофоров и путевых участков и других объектов (например, участков приближения, переез- дов) и другая информация по запросу ДСП. Количество мониторов для вывода информации определяется путевым развитием станции. Диагностическая и справочная информация и интерфейс взаимодействия с другими систе- мами отображаются на дополнительном мониторе. Акустические сигналы формируются в системе РПЦ «Диалог-Ц» в следующих случаях: при потере контроля стрелок более чем на 1,5 с в отсутствии команды на их перевод и более чем на 10 с во время перевода; срабатыва- нии устройств КГУ и УКСПС; неисправности устройств СЦБ на станции; включении и вы- ключении сигнализатора заземления; перегорании предохранителей; пропадании каждого фи- дера. Акустический сигнал выключается по команде пользователя. Кроме того, предусматри- вается формирование кратковременных сигналов в следующих случаях: при занятии первого и второго участков приближения для установленного направления движения (в момент заня- тия); при посылке команды ТУ (в момент посылки); при невыполнении команд ТУ (через 20 с после подачи команды). Резервный пульт управления ДСП, представленный на рис. 2.7, содержит: два ключа- жезла для возвращения хозяйственных поездов с перегона с соответствующими кнопками; рукоятку макета с контрольными лампами для выключения стрелок с сохранением пользо- вания сигналами; кнопку ответственной команды с головкой красного цвета и пломбируе- мую кнопку с фиксацией и контрольными лампами для выключения дежурным по станции щита питания ЩВПУ. По требованию заказчика в соответствии с проектом может быть ус- тановлен специальный аварийный пульт прямопроводного управления и контроля с инди- видуальными кнопками ответственных команд, минимальным набором элементов управле- ния и контроля для организации движения поездов по главным и технологически необходи- мым путям станции. Безопасная микроЭВМ БМ-1602 обеспечивает выполнение основных функций релейно- процессорной централизации «Диалог-Ц» по контролю состояния объектов и управления маршрутами, стрелками, светофорами и другими объектами станции и прилегающих перего- нов с соблюдением требований безопасности движения поездов в соответствии с принципа- ми, принятыми в существующих системах релейных централизаций. Безопасная микроЭВМ БМ-1602 обеспечивает сбор данных о состоянии объектов уп- равления и отдельных релейных схем путем циклического опроса датчиков. Ввод дан- ных осуществляется с использованием фронтового и тылового контактов различных реле через устройства гальванической развязки с учетом следующих требований: - для ввода данных используются контакты реле, не занятые в других схемах; - ввод данных осуществляется через устройство гальванической развязки с обеспечением полнофункционального контроля цепей сбора и ввода данных; - для питания цепей ввода используется станционная батарея с рабочим напряжением 24 В и потребляемом токе входа не менее 5 мА; - при оценке состояния объекта осуществляется накопление и обработка данных, обеспе- чивающих их требуемую достоверность при воздействии электромагнитных помех и «дре- безга» контактов; - время обработки сигнала с момента изменения состояния контактов реле до формирова- ния информации о состоянии объекта составляет 0,5 с. 71
Рис. 2.7. Внешний вид резервного пульта управления ДСП Спецификация пульта ключей-узлов Поз. Наименование Кол. Примечание 1 Внешний вид пульта ключей-жезлов 1 2 Кнопка двухпозиционная с фиксацией пломбируемая тип КДФ-2ФТ 2 красная головка 3 Коммутатор трехпозиционный тип КМТ-4ФТ 1 4 Устройство пломбировочное для кнопок 2 5 Патрон коммутаторной лампы 5 6 Линза патрона коммутаторной лампы в оправе 2 красная 7 Линза патрона коммутаторной лампы в оправе 1 зеленая 8 Линза патрона коммутаторной лампы в оправе 1 желтая 9 Шильдик тип IV 4 10 Шильдик тип I 1 11 Лампа коммутаторная КМ-24 5 90 мА 12 Замок ключа-жезла с электрозащелкой (серия V, II) 2 13 Клемма двухрядная для пайки на 20 лепестков ПП-20 2 14 Кнопка двухпозиционная без фиксации КМД-1ФТ 2 15 Линза патрона коммутаторной лампы в оправе 1 белая ч 16 Шильдик тип II 1
На станции с числом стрелок 50—60 устанавливается одна или две безопасные микроЭВМ для логической обработки информации и взаимодействия с исполнительными устройствами ЭЦ. При оборудовании прилегающих к станции перегонов автоблокировкой с централизован- ным размещением аппаратуры в устройствах логической обработки реализуются функции управления перегонами, что также позволяет сократить общий объем аппаратуры на станции. Безопасная микроЭВМ БМ-1602 формирует управляющие команды для релейных схем перевода стрелок и открытия светофоров, замыкания стрелок, схем задания, разделки и отме- ны маршрутов, схем смены направления и схем других объектов управления. Выходные цепи, обеспечивающие взаимодействие с реле ЭЦ, гальванически развязаны. Изоляция выходных цепей выдерживает испытательное напряжение 1000 В. БМ-1602 устанавливается в релейном помещении станции. Внешний вид, габаритные раз- меры, комплектация микроЭВМ, а также подключение к диодным блокам БДК или БДРК оп- ределяется проектом. На рис. 2.8 приведена схема внешнего вида и комплектации первой БМ-1602 и подключения ее к блокам БДК с использованием контактов контрольных реле КР. Безопасное функционирование БМ-1602 обеспечивается: -двумя процессорными комплектами, работающими синхронно по одинаковой програм- ме. Результаты работы комплектов сравниваются схемой встроенного аппаратного контро- ля. При отказе одного из комплектов исключается возможность реализации ответственных команд; -помехозащищенным кодированием; - применением для реализации ответственных команд модулей с безопасными выходами. БМ-1602 рассчитана для работы в условиях умеренного климата при температуре окружа- ющей среды от-10° до +60°. МикроЭВМ представляет собой моноблочную конструкцию и имеет многомодульную структуру с шинной организацией. Корпус БМ-1602 выполнен в стан- дарте 6U «Евромеханика». С нижней стороны корпуса крепится блок вентиляторов. Электри- ческое питание БМ-1602 осуществляется от резервированного источника питания станцион- ных устройств ЭЦ напряжением 24 В±20 %. Функциональная схема БМ-1602 представлена на рис. 2.9 и содержит: блок питания БП; модули центрального процессора ЦП; модули токовых выходов-входов ТВВ; модули релей- ных входов-выходов РВ; модули безопасных выходов БВ. В корпусе БМ-1602 устанавливается блок питания БП, процессорный модуль ЦП и до 16 интерфейсных модулей, предназначенных для сбора информации и формирования сигналов управления. Количество интерфейсных модулей соответствующих типов зави- сит от конкретных технологических задач. Все модули связаны между собой двумя иден- тичными системными шинами Ш1 и Ш2. Центральный процессорный модуль ЦП уста- навливается на первом месте рядом с блоком питания БП. Место установки интерфейс- ных модулей может быть произвольным, но они должны устанавливаться за процессор- ным модулем (см. рис. 2.8). Адреса всех интерфейсных модулей указываются в рабочем проекте. Блок питания состоит из двух одинаковых преобразователей постоянного напряжения ППН1 и ППН2, каждый из которых предназначен для получения из нестабилизирован- ного напряжения с уровнем 24 В±20 % стабилизированного напряжения постоянного тока трех различных уровней: +5 В, +12 В, -12 В. При этом каждый из преобразователей пи- тает ту часть модуля, которая подключена к соответствующей шине Ш1 или Ш2. Земли обоих преобразователей ППН объединены и образуют общую минусовую цепь. Центральный процессор ЦП является основным звеном БМ-1602 и служит для управ- ления всем комплексом. Функционально ЦП состоит из двух идентичных микропроцес- сорных блоков МБ1 и МБ2, коммуникационного блока КБ, генератора тактовых им- пульсов ГТИ, схемы сравнения СС, схемы запуска СЗ и схемы выбора шины СВШ. Внешний вид лицевой панели модуля центрального процессора с элементами индикации и под- ключения приведен на рис. 2.10. 73
пх-д .^правление блоком вентилятора ОХ-Д ПБМ-У м Питание первой БМ-1602 Земля 495 БМ-1602 ВХ.1ВХ.2 ВЫХ ВЫХ ВЫХ вых вых вых вых вых БЕГ4*! вых. БЕЗОП ВЫХ. БЕЗОП ВЫХ БЕЗОП ВЫХ. Ч+бВ ~°+12В о+5В О+12В ЦП ГП 1 2 3 4 5 1Б2Б ЗБ4Б 6 7 8 9 10 ЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЦ. / 1111111 1111111 40 ^50 60 70 80 90 АО ВО СО D0 ЕОДЬ АДРЕС 10 20 ДО МОДУЛЯ I Жгуты увязки с устройствами ЭЦ к основному к дц БДК35 к БМ2 Рис. 2.8. Внешний вид и комплектация первой БМ-1602
9L Рис. 2.9. Функциональная схема БМ-1602 СФА КР СФА ТВ □ X к объектам контроля я ж W ЬЗ s £ КБ ГТИ СС СЗ СВШ СФА ТВх ТВых Д □ +5 В, +12 В,-12 В от объектов контроля к объектам контроля ТВ к объектам X/ контроля £ к объектам контроля
Модули ТП и Вх (см. рис. 2.8) представляют собой устройства для сбора информации. Состояние объектов контроля определяется по замкнутым или разомкнутым контактам реле. Для реализации этого принципа модуль ТП содержит 32 токовых выхода, а модуль Вх содер- жит 16 токовых входов. На выходах модуля ТП последовательно появляется единичный сиг- нал, который подается на контактную группу КГ контролируемых объектов. На выходах оп- рашиваемой контактной группы формируется параллельный код, состоящий из нулей и еди- ниц (0 — при разомкнутом контакте, 1 — при замкнутом контакте). Такая организация съема информации позволяет контролировать состояние 512 двухпозиционных объектов (32x16). Для увеличения количества контролируемых объектов устанавливаются аналогичные допол- нительные модули ТП и Вх. Модуль ТВВ (см. рис. 2.9) совмещает функции модулей ТП и Вх. Модули выходов Вых предназначены для формирования управляющих сигналов, ко- торые воздействуют на схемы исполнительных устройств ЭЦ. Управляющие сигналы на выходах модулей сохраняются в течение времени, необходимого для реализации коман- ды управления и задаются программным путем. Модуль Вых (Р40) содержит 40 управля- ющих выходов для реализации простых команд. Все выходы имеют гальваническую раз- вязку (используются релейные выходы): 32 выхода выдают управляющие сигналы через фронтовые контакты исполнительных реле модуля (с возможностью подачи различного питания), восемь выходов выдают управляющие сигналы через фронтовые и тыловые контакты соответствующих реле. Модуль безопасных выходов БВ (см. рис. 2.9) содержит 28 управляющих выходов для реализации простых команд и четыре безопасных выхода для ответственных команд. Все интерфейсные модули имеют схему формирования базового адреса модуля СФА. Базо- вый адрес СФА совместно с локальной сетью ЛС определяет положение адресного про- странства данного модуля в общем адресном пространстве портов микроЭВМ (БМ-1602). Каждому модулю отведено 16 адресов. Для задания базового адреса модуля необходимо подать напряжение +24 В или 0 В на соответствующие входы модуля СФА. Программное обеспечение безопасной микроЭВМ написано на языке низкого уровня «ас- семблер-86» и состоит из трех основных блоков: - тестирования, предназначенного для проверки внутренних ресурсов модуля ЦП; - инициализации, предназначенной для проверки конфигурации станции, подключения внешних цепей, программирования режимов работы модемов и приведение в исходное состо- яние выходных цепей; - рабочего цикла (для установления и поддержания обмена информацией с другими або- нентами, сбора и обработки информации о состоянии объектов контроля, выдачи управляю- щих сигналов на объекты управления и диагностики состояния БМ-1602). Первые два блока программного обеспечения ПО являются одинаковыми для любого при- менения БМ-1602 и представляют собой системное программное обеспечение. Блок рабочего цикла изменяется в зависимости от применения БМ-1602 и представляет собой прикладное программное обеспечение. Блок тестирования предназначен для проверки исправности микросхем процессора, мик- росхем ПЗУ и ОЗУ модуля ЦП и состоит соответственно из трех частей. Любая ошибка в процессе тестирования приводит к выводу на индикатор модуля ЦП соответствующего кода и перезапуску БМ-1602. Блок инициализации осуществляет: - инициализацию и программирование схемы встроенного контроля (посредством записи управляющих слов и коэффициентов деления в соответствующие порты ввода/вывода); схе- мы защиты от зависания (путем контроля непрерывности выполнения рабочего цикла); - организацию программного стека (выделения области оперативной памяти, размер кото- рой определяется конкретной задачей); - инициализацию и программирование системных таймеров реального времени (для гене- рации тактовых сигналов с периодом 0,1 и 0,01 с); контроллера прерываний (посредством записи управляющих слов); 76
- проверку конфигурации, которая основана на том, что модуль, правильно установленный в корпус и имеющий правильно подключенные внешние цепи, «знает» свой адрес и «отвеча- ет» на запрос центрального процессора по этому адресу; - инициализацию и программирование портов. Работа безопасной машины начинается с подачи питания на адресные входы СФА перифе- рийных модулей и блок питания (БП). Блок питания вырабатывает стабилизированные на- пряжения постоянного тока для питания модулей. При достижении напряжений питания мо- дулей своих номинальных значений схемы запуска (СЗ) модуля центральный процессор вы- рабатывает сигнал сброса (RESET), который приводит все схемы БМ-1602 в исходное состо- яние. В процессе работы БМ-1602 центральный процессор (ЦП) формирует сигнал RESET в случае асинхронной работы комплектов, приема соответствующей асинхронной работы ком- плектов, приема соответствующей команды ТУ или внешнего воздействия на органы управ- ления. На этапе тестирования, инициализации и работы БМ-1602 состояние модуля ЦП мож- но отслеживать по показаниям семи сегментных индикаторов на лицевой панели (см. рис. 2.10). Данные индикации приводятся в специальной таблице технологической доку- ментации по обслуживанию системы РПЦ. В начале тестирования включается первый каскад схемы сравнения СС. Каждый микро- процессорный блок (МБ1 и МБ2) модуля центрального процессора проверяет исправность собственных элементов: процессора, постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) и опе- ративного запоминающего устройства (ОЗУ). По окончании тестирования ОЗУ модуля ЦП блок МБ проверяет работу первого каскада схемы сравнения (СС). Если каскад работает исправно и тестовые сигналы с блоков МБ одинаковые, происходит запуск второго каскада СС. Визуально работу каскада СС можно оценить по двум светодиодным индикаторам 1 и 2 на лицевой панели БМ-1602. Индикатор 1 загорается ровным зеленым светом при ис- правной работе первого каскада СС и синхронной работе блоков МБ1 и МБ2. Индикатор 2 загорается ровным зеленым светом при исправной работе первого и второго каскадов СС. Если первый или второй каскад СС по окончании тестирования не заработал, блок МБ вырабатывает сигнал RESET (собственный перезапуск). Количество собственных перезапусков может быть не более 4, после чего БМ-1602 переходит в режим работы без вы- полнения ответственных команд. Очистить счетчик собственных перезапусков без выключе- ния питания БМ-1602 можно двумя способами: послать соответствующую команду или воз- действовать на органы управления на лицевой панели модуля ЦП (гнезда 13 и 15). На этапе тестирования микропроцессорные блоки (МБ) проверяют наличие подключен- ных периферийных модулей. Проверка осуществляется путем запроса типа модуля по оп- ределенным адресам портов модулей. Если модуль установлен и в его схему формирования ад- реса СФА подано соответствующее напряжение, он отвечает на запрос. Опросив таким обра- зом все возможные адреса, процессорный блок МБ принимает решение о конфигурации БМ- 1602. На заключительной стадии тестирования блок МБ производит инициализацию СОМ- портов, определяет типы устройств, подключенных к этим портам, и настраивает порты соот- ветствующим образом. Параллельно со сбором информации блок МБ инициализирует ком- муникационный блок (КБ) с целью установить связь с АРМом ДСП. В случае успешного со- единения процессорный блок МБ и АРМ ДСП обеспечивают поддержание протокола обмена информацией. При исправной работе БМ-1602 отображение индикации на обоих семисегментных инди- каторах блоков МБ (см. рис. 2.10) происходит синхронно. Время отображения одного показа- ния не более 0,1 с. Индикация на панель выводится последовательно, начиная с младшего адреса, и зависит от наличия соответствующего события. Время отображения одного показа- ния длится либо в период 0,7—0,9 с, либо постоянно, если событие одно. К релейным выходам модулей Вых могут подключаться реле любого типа (НМШ, РЭЛ, КДРШ и др.) с рабочим напряжением до 24 В и сопротивлением обмотки не менее 40 Ом, 77
Рис. 2.10. Внешний вид панели модуля ЦП: 1 — индикатор работоспособности первого каскада безопасной схемы сравнения; 2 — индикатор работоспособности второго каскада безопасной схемы сравнения; 3 — индикатор режима работы первого процессорного комплекта и соответствующей шины БМ-1602; 4—индикатор режима работы второго процес- сорного комплекта и соответствующей шины БМ-1602; 5 — се- мисегментный индикатор, отображающий состояние первого про- цессорного комплекта; 6—семисегментный индикатор, отобра- жающий состояние второго процессорного комплекта; 7 — индикатор передачи данных по третьему порту (RS-485); 8 — индикатор передачи данных по первому порту (RS-232); 9 — индикатор передачи данных по второму порту (RS-232); 10 — индикатор приема данных по третьему порту (RS-485); 11 — ин- дикатор приема данных по первому порту (RS-232); 12 — инди- катор приема данных по второму порту (R3-232); 13 — гнездо для осуществления перезагрузки БМ-1602; 14 — гнездо для осу- ществления смены режима работы первого и второго процес- сорных комплектов БМ-1602 с управляющего на эталонный и наоборот; 75 — гнездо для осуществления перезагрузки БМ-1602 и смены режимов работы процессорных комплектов; 16—разъем для подключения устройств к первому порту; 17 — разъем для подключения устройств ко второму порту; 18 — разъем для подключения устройств третьему порту. а к безопасным выходам — реле типа НМШ или РЭЛ с сопротивлением обмотки не менее 1440 Ом с рабочим напряжением 24 В. Безопасная машина БМ-1602 размещается в релейном помещении: в типовом шкафу типа «Евромеханика», где может устанавливаться и другое оборудование (источники бесперебойного питания, вентиляторы и др.); либо на пол- ке релейного статива или на специальной полке на рассто- янии более 3 м от мощных источников электромагнитных помех (например, электропитающей установки). Соединение разъемов модулей БМ-1602 с локальной сетью, линиями связи, объектами контроля и управления осуществляется жгутами с проводами сечением 0,35 мм2. Подключение питания к модулям производится нескольки- ми проводами сечением 0,35 мм2 на каждый вывод пита- ния разъема или проводом сечением 0,75 мм2 на соответ- ствующие выводы питания разъема. Блок питания БМ-1602 подключается к станционной батарее напряжением 24 В постоянного тока через от- дельный предохранитель. Питание вентиляционного устройства осуществляется от сети переменного тока 220 В также через предохранители. Корпус БМ-1602 за- земляется через розетку питания вентиляторов. Запре- щается установка предохранителей в минусовых цепях питания модулей. Выводы КО—К4 разъемов интерфейсных модулей всех типов предназначены для задания адреса места установки 78
модуля и контроля подключения внешнего разъема XS к модулю. Для задания адреса интер- фейсному модулю необходимо установить перемычки на внешнем разъеме в соответствии с проектом. Блоки диодные коммутационные (БДК) и блоки релейные диодные коммутационные (БРДК) предназначены для исключения обходных электрических цепей в схемах контро- ля состояния объектов. Коммутационные блоки БДК и БДК-2 имеют 32 сигнальных входа и 16 выходов. Сиг- нальные входы подсоединяются к «сухим» (свободным) контактам реле контролируемых объектов. Выходы блоков БДК и БДК-2 обвязываются между собой и подключаются к модулю Вх. Конструкция и габариты блоков БДК и БДК-2 позволяют их крепить на место реле типа НМШ. Разъемы для подключения блока БДК установлены на его лицевой сто- роне. Разъемы для подключения блока БДК-2 установлены на такой же штепсельной ко- лодке, а сам блок БДК-2 вставляется в аналогичную колодку. При отсутствии «сухих» контактов для контроля состояния объектов используется блок БДРК или устанавливаются реле-повторители. Блок БДРК имеет 32 сигнальных входа, 4 входа токовой петли и 16 выходов. В блок подается питание СПБ, СМБ, СХ. Сигналь- ные входы могут подсоединяться к «сухим» контактам реле контролируемых объектов, либо подключаться параллельно к обмоткам реле, получающих питание постоянным или переменным током. Внутри блока смонтированы реле-повторители, фиксирующие поступ- ление внешнего сигнала. На каждый фронтовой или тыловой контакт в блоке БДРК уста- новлен повторитель. Контроль состояния реле-повторителей осуществляется по фронто- вому и тыловому контактам этих реле. Реализация ответственных команд ТУ осуществляется с соблюдением безопасности движе- ния поездов, т.е. с исключением воздействия на объекты управляющих сигналов в случае отка- зов технических средств. Защита от появления необнаруженных отказов в БМ-1602 обеспечи- вается наличием двух идентичных комплектов, работающих синхронно от одного генератора тактовых импульсов с общими цепями синхронизации, первоначального запуска и повторного перезапуска. В каждом комплекте микроЭВМ сигналы со всех выходов и шины данных посту- пают на схему встроенного контроля, которая формирует общий контрольный сигнал. Проектирование схем увязки микроЭВМ в системе «Диалог-Ц» со станционными системами автоматики заключается в определении количества различных типов интерфейсных модулей, мест их установки в корпусе микроЭВМ и разработке схем подключения их внешних цепей к объектам контроля и управления. Число выходных модулей определяется количеством управляемых объектов, а число входных модулей и модулей токовых выходов — количеством контролируемых объектов (команд телесигнализации ТС и телеизмерения ТИ данной станции). В безопасной мик- роЭВМ дополнительно осуществляется логический контроль управляющей информации (с точки зрения безопасной реализации команд), а также выполнение функций замыка- ния и размыкания маршрутов. Защита от появления опасных отказов в микроЭВМ обес- печивается ее двухкомплектной структурой, схемами встроенного контроля и безопасно- го сравнения контрольных сигналов. Увязка БМ-1602 с объектами управления и контроля. Функции управления объектами вы- полняет модуль выхода. Каждый модуль имеет 24 выхода управления, четыре из которых являются безопасными и предназначены для реализации ответственных команд. Все выходы имеют гальваническую развязку с внешними цепями. Принцип построения одного узла обыч- ного и безопасного выходов показан на рис. 2.11. Сигналы на выходах управления сохраняют- ся в течение времени, необходимого для реализации команды управления. Длительность этих сигналов задается в процессорных модулях программным путем, поэтому исключается необ- ходимость в цепях блокировки реле. Воздействие на объект управления (исполнительное реле ЭЦ) может осуществляться как через промежуточное управляющее реле, так и непосредственно с выхода управ- 79
ОСУ СПБ СУ СМБ СУ сезонное управление Вых. 1 ВЗО ОСУ СМБ 1 ДН ДЧ В схему включения кнопочных реле дн1 ДЧ1 ДМ1 ДМ2 Вых. 2 В29 Вых. 3 В28 Вых. 4 В27 Вых. 5 В26 Вых. 6 В25 Вых. 7 В24 Вых. 8 В23 Вых. 9 В22 СМБ Д1ИР в схему искусств. размы- кания Д2ИР Вых. 10 ДГИР Вых. Б1М Вых. 1Б Вых. 2Б Вых. Б2М СПБ-У СПБ-У (вспомог, прием) ДНПВ 4 СПБ-У В21 В10 А10 А9 В9 В4 В20 Вых. И В19 Вых. 12 В18 Вых. 13 В17 Вых. 14 В16 Вых. 15 В15 Вых. 16 В14 Вых. 17 В13 Вых. 18 В12 Вых. 9 ВП Вых. 20 - А8 Вых. ЗБ В8 Вых. БЗМ А7 Вых. 4Б - В7 Вых. Б4М А1 СМБ 1ПУ В схему •“ управления 1МУ стрелок 2ПУ 2МУ ДОГ 1 СМБ ДзП I СМБ ди ДОИ дней В СМБ ВЗ в схему управления переездом в схему смены направ- ления ДЧОВ (вспомог, отправл.) ДозВ СМБ Все реле типа НМШ2-4000 или их аналоги Рис. 2.11. Пример внешних электрических цепей модуля выходов БМ-1602 ления модуля. Так, воздействие на схемы управления стрелочными электроприводами (см. выходы цепей 11—14 реле ПУ, МУ) осуществляется непосредственно от модуля, а для реализации отмены и искусственного размыкания маршрута к модулю подключены дополнительные реле (выход 15 общего реле ДОГ и выходы Б1М—1Б группового реле ДГИР). При проектировании схем включения исполнительных реле ЭЦ учитывается, что уп- равляющий сигнал с выхода модуля имеет положительную полярность. Включение всех реле осуществляется от шины питания СПБ-У. Поэтому, например, для включения инди- видуального реле искусственного размыкания, которое включается в релейных ЭЦ через 80
кнопку от минусовой шины, требуется управляющее реле (выходы 9, 10 — дополнитель- ные реле режима искусственного размыкания Д1ИР и Д2ИР). Управляющие реле требу- ются и тогда, когда необходимо осуществить одновременное воздействие в нескольких местах схем ЭЦ. Для реализации ответственных команд к безопасным выходам должны обязательно подключаться управляющие реле. Вторые выводы обмоток управляющих реле подключают к общей шине питания СМБ. На рис. 2.12 приведены отдельные типовые схемы включения управляющих реле. На- пример, управляющее реле У1 подключено непосредственно к микроЭВМ и время нахож- дения под током этого реле задается программным путем. Такое включение управляющего реле встречается наиболее часто при увязке БМ-1602 с релейной маршрутной централиза- цией. Время действия управляющего сигнала на выходе модуля для схем с самоблокиров- кой задается программным путем и определяется максимальным временем срабатывания (отпускания якоря) соответствующего реле. Управляющее реле У2 имеет собственную цепь блокировки, а в цепи блокировки реле УЗ использован контакт управляющего реле У4. Цепь блокировки реле УЗ сохраняется до срабатывания реле У4, т.е. до прихода команды телеуправления о выключении этой цепи. Управляющее реле УБ подключено к безопас- ным выходам 1Б и 1БМ. Выводы Вых. 1Б и Вых. 1БМ являются безопасными и использу- ются для управления четырьмя объектами, которые реализуют ответственные команды. Их монтаж должен производиться витыми парами проводов отдельно для каждого выхода с полной независимостью от станционных источников питания. Контроль состояния объектов осуществляется с помощью модулей входа и модулей токо- вых выходов. Модуль входа имеет 16 сигнальных входов для контроля состояния дискретных 6 И. Л. Рогачева 81
(релейных) объектов. Контакты реле контроля состояния объектов собираются в контактные группы ГК, каждая из которых имеет один вход (соединяется с одним из выходов модуля то- ковых выходов ТП) и до 16 информационных выходов. Пример построения контактной груп- пы 1ГК показан на рис. 2.13. Модуль токовых Рис. 2.13. Структурная схема увязки БМ-1602 с объектами контроля 82
В контактных группах возможно последовательное или параллельное включение кон- тактов реле. Образование логических цепей из релейных контактов делать не обязатель- но, так как такие функции выполняются программным путем по состоянию контактов контролируемых реле. Поэтому в контактные группы включают только контакты тех реле, которые являются датчиками исходной информации или при отсутствии свободных кон- тактов их повторителей. Для исключения обходных цепей в схеме включения контактных групп используются диоды, которые располагаются в специальных концентраторах информации типа БДК (блок диодный коммутационный). Количество и места установки блоков БДК определяются при проектировании. Увязка основного и резервного комплектов устройств «Диалог-Ц» с аппаратурой сис- темы МАЛС выполнена на основе стандартных решений. При этом обеспечивается: ввод команд для системы МАЛС с АРМ ДСП; отображение на АРМ ДСП информации о рабо- те устройств МАЛС и передвижения локомотивов; ведение протокола работы всех уст- ройств; предусмотрена возможность просмотра протокола работы устройств на резерв- ном комплекте АРМ ДСП без перерыва работы основных устройств. В устройства МАЛС передается информация о состоянии путевых и стрелочных путевых, стрелочных контрольных, замыкающих, сигнальных и других реле. Эта же информация по- ступает в АРМ ШН. Обмен информацией между АРМ ДСП и БМ-1602 ведется по двум двухпроводным линиям связи (основной и резервной). При этом цикл опроса состояний объектов контроля или время обновления информации не превышает 0,5 с. Исправность линий связи непрерывно контро- лируется в устройствах АРМ ДСП и БМ1602. При их неисправности происходит автомати- ческое переключение на резервную линию с выдачей соответствующего сигнала на АРМы ДСП и ШН. Обмен информацией ведется по стандартному протоколу. Нормально ДСП станции работает на основном комплекте аппаратуры АРМ ДСП в режиме управления с ведением протокола сигналов ТУ и ТС и действий ДСП. Резервный комплект при этом работает в режиме контроля. На его мониторе сохраняется информация о работе станции и ведется протокол сигналов ТС. Одновременная работа основного и резервного комплектов в режиме управления исключается. Переход на управление от резервного комплекта происходит при отказе или при техническом обслуживании аппаратуры основного комплекта. Система «Диалог-Ц» обеспечивает маршрутное и индивидуальное управление стрелками и светофорами, установление автодействия для пропуска поездов по главным путям станции, переход на местное управление. Кроме этого, возможно выполнение ответственных команд: прямое управление стрелками при ложной занятости стрелочного участка, включение при- гласительных сигналов на светофорах, искусственное размыкание стрелочных и путевых сек- ций, вспомогательная смена направления движения поездов на перегонах. Эти операции вы- полняются релейными схемами ЭЦ без участия устройств «Диалог-Ц», но контроль и прото- колирование их реализации в АРМ ДСП и АРМ ШН сохраняются. Кроме традиционных функций систем ЭЦ, АРМ ДСП выполняет предварительную про- верку набранных маршрутов и других вводимых команд на возможность их реализации и отсутствие враждебности, а также контроль местонахождения локомотива (в режиме работы с системой МАЛС), отмену и исправление ошибочно набранных команд, защиту от несанкци- онированного доступа к аппаратуре, выдачу на печать необходимых документов, отчетов и справок. Для обеспечения работы системы МАЛС в АРМ ДСП предусмотрены: отображение ин- формации о работе локомотива; ввод координаты его положения; подтверждение установле- ния связи с ним; ввод, отображение и отмена команд о начале и окончании работы бригад на путях станции; о временных ограничениях скорости движения поездов на путях станции, на- личии и месте установки тормозных башмаков, о расположении и количестве вагонов на стан- ции. 6* 83
Система «Диалог-Ц» обеспечивает работу в основных (штатных) и в аварийных режи- мах. К основным режимам относятся: маршрутный (МР), при котором осуществляется уста- новка каждого маршрута по командам ДСП, содержащим условные адреса начала и конца маршрута, номера пути или светофора, ограничивающего маршрут; индивидуальный (ИФ), при котором осуществляется управление по командам ДСП отдельно каждым станционным объектом (светофором, стрелкой, переездом и др.); обеспечение возможности перехода на автодействие (для пропуска поездов по главным или специально выделенным для этой цели путям станции с зависимостями, аналогичными принятыми для движения на перегонах) и местного управления стрелками и светофорами в выделенных районах станции с маневро- вой колонки. В маршрутном режиме осуществляется автоматическая установка сложных маневровых маршрутов, состоящих из нескольких элементарных попутных маршрутов, причем весь слож- ный маршрут задается условными номерами его начала и конца. В штатных режимах работы система «Диалог-Ц» выполняет все требования безопасности движения поездов с учетом враж- дебности маршрутов. Аварийные режимы управления применяются при отказах управляющих устройств систе- мы «Диалог-Ц», например для: прямого (вспомогательного) управления стрелками при лож- ной занятости стрелочного участка; включения пригласительных сигналов на светофорах; ис- кусственного размыкания стрелочных и путевых секций. Вспомогательный перевод стрелок. Перед аварийным переводом стрелок ДСП должен убе- диться в отсутствии подвижного состава на стрелочной секции. Реализация этой команды воз- можна только при отсутствии замыкания стрелочной секции, в которую входит данная стрелка. Для перевода стрелки ДСП выбирает: в основном меню—пункт «Управление»; в меню — пункт «Стрелки»; в подменю — «Аварийный перевод». После выбора номера стрелки и указания необходимого ее положения на экране монитора выводится окно с уведомлени- ем о необходимости посылки ответственной команды. Для подтверждения посылки от- ветственной команды ДСП на резервном пульте (или пульте ключей-жезлов) нажимает кнопку КОК в течение 20 с. После поступления сигнала ТС о нажатии этой кнопки ответ- ственная команда «Аварийного перевода» передается дважды с контролем времени реа- лизации. Пока эта команда не реализована посылка других ответственных команд блоки- руется. На рис. 2.14, а приведена схема увязки с устройствами «Диалог-Ц» при реализации вспо- могательного перевода стрелки. Утолщенной линией выделена цепь с контактами дополни- тельных реле Д(..)ВК, КОК1 и ОВК. На рис. 2.14, б приведены примеры подключения допол- нительных вспомогательных реле ОВК и Д(..)ВК к модулям двух безопасных машин БМ 1 и БМ2, а на рис. 2.14, в—комплекта реле контроля ответственных команд (реле ОКОК, КОК 1 и КОК2). Включение пригласительных сигналов. Для включения на поездном светофоре пригласи- тельного сигнала ДСП выбирает: в основном меню — пункт «Управление»; в меню — пункт «Пригласительные сигналы». Прежде чем открыть пригласительный сигнал, например на вход- ном светофоре Ч, ДСП устанавливает стрелки по маршруту и обеспечивает их замыкание, используя специальную команду «Замыкание стрелок». Только после этого ДСП приступает к реализации команды «Пригласительный сигнал», от которой через модули безопасных вы- ходов БМ 1 И БМ2 (рис. 2.15) получит питание дополнительное реле ДЧПС (на схеме эта цепь выделена утолщенной линией). Это реле далее замыкает свои фронтовые контакты в цепи пригласительного сигнального реле ЧПС. Для подтверждения посылки ответственной коман- ды ДСП в течение 20 с нажимает на кнопку КОК на резервном пульте. Передача этой команды ТУ фиксируется подачей для ДСП звукового сигнала. Посланная команда воспринимается устройствами УВК и после открытия пригласительного сигнала и получения сигнала ТС на экране монитора АРМ ДСП соответствующим цветом отображается наличие на входном све- тофоре Ч разрешающего движение поезда показания. Для обеспечения горения пригласитель- 84
Модуль безопасных выходов БМ1 БМ2 ОВК-реле общее вспомогательного перевода стрелок Рис. 2.14. Примеры схем увязки в РПЦ «Диалог-Ц»: а — реализации вспомогательного перевода стрелок; б — подключения реле ВК и ОВК; в — вклю- чение комплекта реле контроля ответственных команд ного сигнала ДСП должен держать определенное время кнопку КОК нажатой (до проследова- ния головы поезда за этот светофор). Перевод стрелок. Для. реализации команды на перевод стрелок ДСП использует: в основ- ном меню пункт «Управление»; в меню — пункт «Стрелки»; в подменю — пункт «Перевод стрелок». Через модули выходов БМ1 и БМ2 включены для каждой стрелки два управляющих реле: УП (перевода в плюсовое положение), УМ (перевода в минусовое положение). Пример подключения этих реле для стрелки № 1 приведен на рис. 2.15. После фактического пере- вода стрелки и получения сигнала ТС на мониторе появляется соответствующее ее ото- бражение (прорисовка положения и цветовое отображение состояния). 85
ПЛАТА № 1 Модуль безопасных выходов 1 Модуль безопасных выходов 1 БМ1 БМ2 Рис. 2.15. Реализация команд включения пригласительного сигнала и перевода стрелки Отмена маршрутов. Для отмены неиспользованного маршрута ДСП выбирает: в основ- ном меню — пункт «Маршрут»; в меню — пункт «Отмена»; в подменю — горловину станции и категорию маршрута; в окне «Перечень маршрутов» — наименование отменяемого марш- рута и затем вводит команду на отмену маршрута. Посланная с АРМ ДСП команда ТУ передается в УВК для реализации. Дополнитель- ное реле ДОГ срабатывает через модуль выходов БМ-1602 (см. рис. 2.11) и переключает свои контакты в цепи групповых реле отмены ВОГ и ОГ (рис. 2.16). 86
Рис. 2.16. Реализация команды по отмене маршрута Реле ДОТ включается при выборе ДСП в меню команды «Включить ДОТ», которая далее передается в УВК для реализации. Тыловой контакт реле ДОТ включен в цепь по- дачи питания сигнального реле. После поступления от УВК на АРМ ДСП сигналов ТС об отмене маршрута и режиме выдержки времени отмены на экране монитора высвечиваются соответствующие индек- сы: «ОС» — отмена при свободном участке приближения; «ОП» или «ОМ» — отмены при занятом участке приближения поездного или маневрового маршрута. Контроль от- мены маршрута сопровождается миганием зеленым цветом сегментов начала и конца от- меняемого маршрута. Размыкание изолированных участков. Перед реализацией режима искусственного раз- мыкания изолированных участков ДСП должен установленным порядком убедиться в отсут- ствии подвижных единиц на этих секциях. Для искусственного размыкания ДСП в первую очередь осуществляет выбор необходимых участков: в основном меню — пункт «Управле- ние»; в меню—пункт «Размыкание секций». После выбора соответствующей горловины стан- ции и появления окна с перечнем изолированных участков ДСП выбирает конкретные участ- ки для размыкания. На экране монитора выводится окно с уведомлением о посылке ответ- ственной команды. Выбранные участки на экране монитора начинают мигать зеленым или красным цветом. После выбора всех размыкаемых изолированных участков ДСП посылает команду ТУ группового размыкания с подтверждением посылки ответственной команды (нажатием на резервном пульте кнопки КОК). Далее команда поступает в УВК для реализации. Вос- приятие команды группового размыкания фиксируется на экране монитора появлением индекса «ИР» красного мигающего цвета и звучит однократно звуковой сигнал. После 87
восприятия УВК групповой команды индекс «ИР» на экране монитора загорается крас- ным непрерывным светом, а размыкаемые участки продолжают мигать. После поступления сигнала ТС об окончании процесса «искусственного размыкания» (окончания выдержки времени) изолированные участки перестают мигать, а индекс «ИР» красного цвета гаснет. На рис. 2.17, а приведен пример схемы включения групповых реле режима искусственного размыкания ГРИ1 и ГРИПП через контакты дополнительного реле ДГРИ, которое подключе- но к модулю выходов БМ-1602 (см. рис. 2.11), а на рис. 2.17, б приведен пример включения индивидуального реле искусственного размыкания РИ через контакты дополнительных реле Д(..)РИ для систем ЭЦ с индивидуальным и блочным монтажом. Цепи подключения этих реле выделены на схеме утолщенными линиями. Нормальное функционирование безопасных машин БМ-1602 в системе «Диалог-Ц» конт- ролируется специальной схемой, в которую включены реле контроля работоспособности КР и аварийные реле Al, А2 (см. рис. 2.6). Фронтовыми контактами реле КР и А1 подается пита- ние для модулей выходов первой БМ-1602, которая на рис. 2.6 показана с левой стороны. При возникновении сбоев в работе этой машины срабатывает аварийное реле А1 и размыкает свой фронтовой контакт в цепи питания контрольного реле КР (рис. 2.18, о). Тыловым контактом реле КР замыкается цепь питания для модулей выходов второй БМ-1602 (см. рис. 2.6). На этом рисунке схема раздельного включения аварийных реле Al, А2 не показана. На рис. 2.18, б приведен пример схемы контрольного реле с использованием контакта од- ного аварийного реле А. Нормально питание на контрольное реле КР в этой схеме подается через тыловые контакты аварийного реле А и регистрирующего реле Р40. В случае отказа в работе устройств БМ-1602 через фронтовой контакт реле Р39 срабатывает аварийное реле А и Рис. 2.17. Примеры схем включения реле для искусственного размыкания маршрута: ° — групповых реле ГРИПП и ГРИ1; б — реле РИ стрелочной секции 88
a БМ2 KP Реле Al и А2 подключают к модулям безопасных выходов П-Д БМ1 иБМ2(кл. 19 и 37) ВК 2ТЧ- м । Модуль 1 Вых.1 БМ2 Схема комплекта повторителей контрольного реле КР Рис. 2.18. Примеры схем контроля работоспособности БМ-1602: а — с двумя аварийными реле А1 и А2; б — с одним аварийным реле А 89
размыкает свой тыловой контакт в цепи контрольного реле КР. Для обеспечения необходимо- го временного режима в цепи первого повторителя контрольного реле КР1 используется кон- денсаторный блок типа КБМШ-6. Восстановление исходного состояния реле в схеме контро- ля осуществляется с использованием специальной кнопки ВК с фиксацией ее нажатия. Использование резервных и аварийных режимов на станции регистрируется, а переход на эти режимы осуществляется специальными ключевыми командами, исключающими несанк- ционированный доступ в полном соответствии с требованиями инструкции ЦШ-530. Задание маршрутов. Задание маршрутов движения поездов по станции ДСП производит путем ввода команд установки маршрутов при соблюдении обеспечения всех необходимых требований: свободности всех путевых секций маршрута; наличия контроля положения стре- лок, входящих в устанавливаемый маршрут и др. Например, для задания поездного маршрута ДСП должен выбрать в основном меню пункт «Маршрут», в первом подменю выбрать пункт «Поездной», во втором подменю выбрать пункт «Задать», в перечне маршрутов выбрать пункт с наименованием устанавливаемого маршрута и ввести команду на задание маршрута. При наличии причин, препятствующих заданию маршрута, т.е. при установленном враждебном маршруте, занятом первом участке удаления, установленном встречном направлении движе- ния на перегоне, отсутствии контроля положения стрелок, занятости какой-либо секции мар- шрута, на экране монитора появляется окно с указанием причины невозможности задания маршрута, которое может быть закрыто нажатием любой клавиши. Реализация команды на открытие светофора. Эта команда предназначена для открытия светофора, ограждающего незамкнутый и свободный маршрут, а также для открытия свето- фора, ограждающего замкнутый маршрут, если данный светофор закрыт. В первом случае открытие светофора сопровождается замыканием маршрута. Во втором случае после выбора светофора появляется окно с соответствующим предупреждением, которое надо подтвердить. Для выбора открываемого светофора ДСП должен выбрать в основном меню пункт «Уп- равление», в первом подменю — пункт «Светофоры». Во втором подменю выбрать соот- ветственно пункт «Поездные» или «Маневровые». После чего в перечне выбрать поездной или маневровый светофор, соответствующий началу задаваемого маршрута. После передачи команды ТУ на открытие поездного или маневрового светофора звучит однократно звуковой сигнал. После получения сигналов ТС на экране мониторов отобража- ется направление и категория устанавливаемого маршрута (стрелки наборной группы зелено- го или белого цвета и индексы «Н», «Ч» или «НМ», «ЧМ»), фактическое положение стрелок (прорисовка положения и цветовое изображение состояния), замыкание маршрута (зеленая полоса) и открытие поездного или маневрового светофора, соответствующего началу марш- рута (зеленый или голубой повторитель светофора). Релейно-процессорная централизация «Диалог-Ц» полностью совместима с системами диспетчерского управления «Диалог» и телеуправления малыми станциями «Диалог-МС» и с другими информационно-управляющими системами железнодорожного транспорта, которые обеспечивают прием и обработку управляющей (известительной) информации, формирова- ние и передачу известительной (управляющей) информации в соответствии с требованиями этих систем. 2.3. Релейно-процессорная электрическая централизация ЭЦ-МПК Система компьютерного управления для релейной электрической централизации стрелок и светофоров на базе микроЭВМ и программируемых контроллеров ЭЦ-МПК разработа- на Центром компьютерных железнодорожных технологий Петербургского государствен- ного университета путей сообщения. Эта система обеспечивает реализацию функций автоматизации задания маршрутов, конт- роля и управления объектами на станции. Эта система легко адаптируется к объектам управ- 90
ления конкретной станции и интегрируется с исполнительными схемами различных релей- ных систем ЭЦ, находящихся в эксплуатации (по типовым проектным решениям — ТР-47, ТР-66, МРЦ-9, МРЦ-13, ЭЦ-12-90, ЭЦ-12-00 и др.). Обеспечивая высокие показатели безо- пасности движения поездов, релейные системы централизации все-таки не удовлетворяют современным требованиям автоматизации управления перевозочным процессом. Кроме того, использование вычислительной техники для реализации более сложных алгоритмов функ- ционирования позволяет упростить построение логических схем обеспечения безопасности. Функциональная структура ЭЦ-МПК. Реализация функций ЭЦ по автоматизации уста- новки маршрутов и других команд, не связанных с обеспечением безопасности движения, в системе ЭЦ-МПК выполняется средствами вычислительной техники. Такое техническое ре- шение позволило оптимизировать и упростить традиционные релейные схемы. Средства вычислительной техники в системе ЭЦ-МПК выполняют: функции маршрутного набора; реализацию режима «автодействия» светофоров; двукратный и последовательный перевод стрелок; фиксацию неисправностей; оповещение монтеров пути; обдувку стрелок; резервирование предохранителей. Кроме этого, благодаря использованию программируемой элементной базы, в этой системе РПЦ обеспечивается выполнение ряда новых функций'. - автоматического протоколирования действий персонала, работы системы и устройств (фун- кция «черного ящика»); - оперативного представления ДСП нормативно-справочной информации и данных технико- распорядительного акта (ТРА) станции; - реализации функций линейного пункта ДЦ для кодового управления станцией без допол- нительных капитальных затрат; - автоматизации управления путем формирования маршрутных заданий на предстоящий пе- риод; - накопления маршрутов по принципу очередности и по времени исполнения для схем ис- полнительной группы, допускающих такую возможность; - хранения, просмотра и статистической обработки отказов в системе ЭЦ; - поддержки оперативного персонала в нештатных ситуациях (исключение некорректных действий пользователя, режим подсказки); - реконфигурации зоны управления (возможность привлечения помощника при увеличе- нии загрузки или наоборот использование нескольких человек в дневной период работы и одного ночью или передачи на кодовое управление с соседней станции в ночное время суток); - сопряжения с информационными системами вышестоящего уровня. Предложенные технические решения позволяют оптимизировать и упростить принципи- альные схемы, сокращая при этом количество реле на одну централизованную стрелку до 28—30. В системе ЭЦ-МПК реализуются: центральные зависимости и центральное питание; программное, маршрутное и индивидуальное управление стрелками; возможность автомати- ческой установки маршрутов на предстоящий период с выдачей ДСП речевых сообщений о недопустимых отклонениях или нарушениях работы устройств. В системе компьютерного управления имеется пять окон визуализации: общий план станции; главное окно управления объектами ЭЦ; вспомогательные устройства и диаг- ностическая информация; информационный обмен в системе (таблица занятия каналов сигналов телеконтроля и телеизмерения, передачи пакетов по локальной вычислитель- ной сети и т.п.); нормативно-справочная информация (схематический план станции, про- фили по путям, информация из ТРА станции и др.). Окно «Общий план станции» представляет ДСП обзор поездной ситуации на станции в целом, повторяет отображение из «.Главного окна управления объектами ЭЦ». Это окно не используется ДСП для формирования управляющих воздействий, а только для контрольных функций. На границе станции устанавливается графическое изображение входного светофо- ра с двумя ячейками у повторителя. Нижняя ячейка используется для индикации запрещаю- щего сигнального показания и контроля ДСП фактического ограждения станции со стороны 91
перегона. Вторая ячейка обеспечивает индикацию зеленым цветом при разрешающих сиг- нальных показаниях светофора или белым мигающим цветом при включении на нем пригла- сительного сигнала. В нормальном положении кроме красной индикации на повторителе вход- ного светофора вся другая индикация отсутствует (например, неисправностей нитей ламп) и ее элементы окрашены цветом фона. С целью сокращения информационной загрузки ДСП и рационального использования ог- раниченного пространства экрана монитора другие светофоры традиционно не имеют инди- кации запрещающего сигнального показания. Поэтому маневровые светофоры контролиру- ются повторителем с одной ячейкой белого цвета при разрешающем показании, а цвету фона соответствует синий (запрещающий) огонь светофора. Диалоговая зона «Гпавного окна управления» содержит систему меню для задания режима уп- равления: поезд ными маршрутами; маневровыми маршрутами; индивидуальным переводом стре- лок; пользованием ответственными командами; замыканием стрелок без открытия светофоров. Каждый из указанных выборов режима управления содержит соответствующий пере- чень подпунктов, вложенных меню. Например, управление поездными (маневровыми) маршрутами имеет две опции: установка и отмена маршрута соответствующей катего- рии, а режим пользования ответственными командами содержит выбор пользования (при- гласительными сигналами, вспомогательного перевода стрелок, аварийной смены направ- ления на примыкающих перегонах, искусственного размыкания секций и вспомогатель- ного открытия переезда). Кроме этого, в диалоговой зоне располагаются кнопки масштабирования и скроллинга (прокрутки) видеокадра основной зоны, а также две панели дополнительных (редких) ко- манд управления и служебных мнемонических знаков — панели «ТУ» и «СЛ». К числу ред- ких относятся команды: двойного снижения напряжения; переключения режимов светофо- ров «день/ночь»; ограждения составов; переключения комплектов компьютерного управле- ния (основного/резервного); отключения двигателя стрелки, работающего на фрикцию; вклю- чение электрообогрева стрелок, ревунов в горловинах станции, зон для оповещения монте- ров пути. Панель «СЛ» содержит набор условных знаков, которые ДСП может устанавливать на пла- не станции с целью исключения пользования в командах управления, например, для установ- ки маршрутов, пользования светофорами и перевода стрелок (аналог колпачков на стрелоч- ные коммутаторы). При этом установкой знака «Ремонтные работы» исключается открытие соответствующего светофора или установка маршрута через зону ограничения. Знак «Запре- щение движения» не допускает задания маршрутов через элемент путевого развития стан- ции, на котором он установлен. Для стрелок и секций отдельно предусмотрены знаки выклю- чения из зависимостей с правом и без права пользования светофорами. При установке огра- ничения «Снятие напряжения с контактного провода» исключается возможность установки маршрута обычным порядком. Для обеспечения въезда подвижной единицы с автономной тягой ДСП потребуется выполнить дополнительные действия по снятию блокировки. Уста- новка на путях знака «Закрепление состава» исключает маршруты отправления до снятия бло- кировки. Кроме знаков ограничения управления блокированием элементов путевого плана в панели предусмотрены информационные знаки — аналог табличек, навешиваемых ДСП на табло. Например, при соответствующей пометке ДСП есть возможность указать не только факт за- крепления составов на путях, но и количество башмаков, тип подвижного состава и др. Окно вспомогательных устройств и диагностической информации обеспечивает управле- ние и контроль работы дизель-генератора, компрессорной станции и вентиляционной уста- новки, отопления, систем очистки стрелок, электрообогрева стрелочных приводов. Диагнос- тическая индикация включает контроль: перегорания предохранителей, включения резервно- го комплекта кодирования, работы полупроводникового преобразователя в питающей уста- новке, срабатывания сигнализатора заземления, понижения напряжения на батарее, исправ- 92
ности комплекта мигания, несанкционированного доступа в служебное помещение поста ЭЦ и проникновения в шкаф КТС УК. Как уже отмечалось ранее, нормально у ДСП на экране монитора отображается «Главное окно управления», поэтому для сообщения о возникновении перечисленных нарушений ря- дом с названием станции формируется надпись «Внимание». После этого ДСП может вызвать детальную диагностическую информацию и принять соответствующие меры (например, вы- звать обслуживающий персонал, переключиться на резервный комплект и т.п.). Технологические возможности системы ЭЦ-МПК в структурном виде отражены на рис. 2.19 (вклейка). Функциональная структура ЭЦ-МПК представлена отдельными вза- имосвязанными подсистемами: управления и контроля; отображения и индикации; нор- мативно-справочной информации (НСИ); автоматизации и сервиса; безопасности; диа- логовой (органов управления); диагностики; архивации и протоколирования. Благодаря реализации ряда функций ЭЦ средствами вычислительной техники достига- ется сокращение площадей служебно-технических помещений поста ЭЦ. Поэтому исполь- зование РПЦ системы ЭЦ-МПК эффективно как при новом строительстве, так и при ре- конструкции устройств релейной централизации на станции. Использование современ- ных стандартных средств вычислительной техники для ввода и отображения информации не требует изготовления специализированных средств управления и контроля (табло и манипуляторов). Технологические возможности ДСП в системе ЭЦ-МПК расширены за счет организации блока нормативно-справочной информации (подсистема НСИ). Наличие подсистемы «архи- вации и протоколирования» обеспечивает возможность анализировать функционирование системы при введении ДСП различных управляющих команд. Дополнительно средствами встроенной диагностики осуществляется фиксация различных параметров технологического оборудования ЭЦ, что позволяет организовать техническое обслуживание по состоянию уст- ройств СЦБ и сократить общее количество их отказов. Техническая структура системы ЭЦ-МПК. Система ЭЦ-МПК построена на основе трех- уровневой структуры, которая представлена на рис. 2.20. Первым (верхним) уровнем системы являются автоматизированные рабочие места дежур- ного по станции (АРМ ДСП) на базе резервированных ЭВМ и АРМа электромеханика поста централизации. Ко второму уровню относится комплекс технических средств управления и контроля КТС УК, в состав которого входят: источники электропитания (ИП); контроллеры; периферийные устройства сопряжения с электрическими схемами ЭЦ (платы управления и контроля). Третий уровень включает схемы исполнительной группы ЭЦ. Выполнение функ- ций обеспечения безопасности движения возлагается на минимальное число реле первого класса надежности. АРМ ДСП выполнен на основе двух резервированных PC компьютеров (комплекты А и Б) промышленного исполнения с 21-дюймовыми мониторами и процессором типа Pentium, объе- диненными локальной сетью. В эту сеть включены АРМ электромеханика (АРМ ШН) и при необходимости другие пользователи информации о передвижении поездов по станции. За счет использования локальной сети АРМы могут быть территориально рассредоточены на стан- ции в местах размещения оперативного и обслуживающего персонала. Органами управления в системе являются манипуляторы типа «мышь» и клавиатура. Вы- дача команд управления возможна только с первого компьютера—«активного»; второй ком- пьютер в это время находится в «горячем» резерве и может быть использован только как сред- ство визуализации для отображения общего плана станции или нормативно-справочной ин- формации. Система может дополняться пультом резервного управления с упрощенной инди- кацией и пломбируемыми кнопками вспомогательных режимов. В том случае, когда эта фун- кция реализуется программно-аппаратными средствами ЭЦ-МПК, у ДСП устанавливается специальный модуль, на котором монтируются групповая пломбируемая кнопка ответствен- ных команд, рукоятка макета стрелки и ключи-жезлы примыкающих перегонов. С помощью 93
I уровень АРМ дежурного по станции Комплект Б АРМ Комплект А Рис. 2.20. Структурная схема технических средств ЭЦ-МПК акустических колонок в системе обеспечивается выдача речевых сообщений об отказах уст- ройств СЦБ, задержка открытия светофоров и др. Управление устройствами ЭЦ с АРМ IIIH исключается отсутствием модуля команд в составе его программного обеспечения. Оборудование КТС УК имеет 100 % резерв и основывается на двух PC-совместимых про- мышленных контроллерах и периферийных платах сопряжения с электрическими схемами базовой ЭЦ. Комплекс технических средств управления и контроля КТС УК представляет собой программно-аппаратные средства, обеспечивающие следующие функции: сбор, обра- ботку и хранение информации о состоянии объектов ЭЦ (положения стрелок, состояние све- тофоров и путевых объектов); передачу информации о состоянии объектов на АРМ ДСП и другие АРМы по локальной вычислительной сети (ЛВС); прием от АРМ ДСП и последую- щую реализацию команд по установке, отмене и искусственной разделке маршрутов, перево- ду стрелок и др.; сопряжение с системами ДЦ. Размещение оборудования КТС УК. Оборудование объектных контроллеров размещено в специальных электротехнических шкафах, имеющих пылевлагозащитное исполнение по классу 94
IP-54. Все оборудование рассчитано на работу при температуре до +65° и не требует принуди- тельного охлаждения, поэтому шкаф не оборудован установкой климатического контроля и в нем отсутствует вентиляция. На рис. 2.21 представлено размещение оборудования внутри такого шкафа соответ- ственно с лицевой и обратной сторон. В нижней части лицевой стороны шкафа на первой полке размещены две платы конденсаторных дешифраторов АОП-16 и монтажная сторо- на предохранителей питания. На второй полке шкафа размещена монтажная сторона груп- повых реле переключения комплектов (ГРУ, ГРУ 1 и ГРУ2), схем аварийных реле и реле ответственных приказов основного и резервного комплектов (Ао, ОПо и Ар, ОПр). На третьей полке шкафа расположен клеммный терминал для ввода питания в КТС УК и разрядник. На полках УЗ — У4 размещены специальные кросс-платы ТУ-48, на которых устанавливаются платы сопряжения с объектами управления типа УДО-48Р. Платы с ин- дексом «О» относятся к основному комплекту, а платы с индексом «Р» — к резервному. На лицевой дверце шкафа размещена панель управления КТС УК (органы управления и контроля) с тумблерами включения питания +24 В комплектов ТВ/О и ТВ/P, кнопками пере- ключения комплектов из пассивного в активное состояние для проведения электромехаником СЦБ профилактических работ, красными контрольными лампами «Питание» (VD1 и VD5) для контроля включения питания тумблером ТВ независимо от того, в каком состоянии нахо- дится комплект — активном или пассивном; зелеными лампами «Работа» (VD2 и VD4) для индикации активного состояния комплекта; красной лампой «КПП» (VD3) для контроля пе- регорания предохранителей КТС УК; предохранителями первичного питания +24 В (ПР1, ПР2, ПР5, ПР6). С обратной стороны шкафа размещено следующее оборудование: на первой полке — пре- дохранители питания плат основного и резервного комплектов +5 В (ПР1—ПР4), предохра- нители управляющего питания +24 В (ПР5—ПР11); на второй полке — размещены пять реле, обеспечивающие переключение управляющего питания между активным и пассивным комп- лектом; светодиодные индикаторы работы контроллера (схема аварийного реле) и реализации ответственных приказов (схема реле ответственных приказов ОП); выше зарезервированы места для двух источников питания устройств шкафа, корпуса контроллеров и конверторов линии интерфейса RS232/RS485 (эти устройства монтируют на задней дверце шкафа с тыль- ной стороны); на полках Кб—К7 расположены кросс-платы К61—К73, на каждую из которых устанавливается по две платы увязки с объектами контроля типа УМВ-64/8-S (левая подклю- чена к основному комплекту КТС УК, а правая — к резервному). Периферийное оборудование. Номенклатура периферийного оборудования включает в себя: платы сопряжения для контроля состояния объектов (устройства матричного ввода УМВ-64/8-S); модули вывода по управлению (устройства управления УДО-48Р и УДО-24К); релейные платы вывода TB-24R или DB-24R; модули аналогового ввода RIO-7017 и ДАИ-32. Управляющий комплекс КТС УК привязывается к контролируемым объектам ЭЦ с по- мощью подключения к цепям управления индикацией. Устройство матричного ввода УМВ предназначено для сбора информации о состоянии двухпозиционных объектов ЭЦ и галь- ванической развязки питания контроллера от питания контролируемых объектов. Контак- ты контролируемых объектов подключены к электронной схеме, в которой для обеспече- ния гальванической развязки по питанию используются оптроны (рис. 2.22, а). Оптронами называются оптоэлектронные приборы, в которых используются излучатели и фотоприемники, оптически и конструктивно связанные друг с другом (фотопары Дарлинг- тона). Принцип действия оптрона основывается на двойном преобразовании энергии. При включенном состоянии контакта контролируемого реле (например, реле 1/3 ПК) во входной цепи через излучатель в прямом направлении протекает ток, и энергия электрического сигна- ла преобразуется в оптическое излучение. Внутри оптрона связь входа и выхода осуществля- ется с помощью оптического сигнала. Световой сигнал, попадая на фотоприемник — на базу транзистора приемной части оптрона, вызывает ионизацию в кремнии и образование зарядов 95
У41о У41р У42о У42р У4 К7 У31—У42 кросс-платы ТУ-48; платы УДО-48Р У31о У31р У32о У32р К61—К73 - УЗ кросс-платы ТС-72; Кб платы УМВ-64/8-S 33 - панель 33 навесного монтажа 3 | Клеммная панель Н1-Н50] (разрядник Р-94) 25 24 23 22 21 Реле 2 lAp, ОПр||Ао, ОПо!|ГРУ211 ГРУ1 ! ГРУ ! ГРУ-РЭЛ1-1600 ГРУ 1 -ГРУ 2 - РЭЛ1М-160 Ао, ОПо, Ар, ОПр - ДЗ-2700 ПИ П12 ПРИ—ПР1 ПИ, П12 - платы схем 1 iAp,onojiAp,onp| ООРь'Пи'ь'РОь1 Пунктиром показана мотажная сторона приборов Вид с лицевой стороны (управление) К71 К72 К73 К61 К62 К63 21 22 23 24 25 ГРУ ГРУ ГРУ2 Ао. ОПр Ар, ОПр Ао, ОПр ПР1—ПРИ OODDODODOOD Вид с задней стороны (контроль) Д51 ИП/О Д53 Д54 ИП/Р Д56 Д5 Д52 Д55 Вкл Выкл ТВ/О VD1 VD2 Пр1 Пр2 СР/О Основной комплект Резервный комплект Пр4 СР/Р Пр5 Прб Вкл Выкл ТВ/Р Расположение органов панели управления на лицевой стороне шкафа Рис. 2.21. Размещение оборудования КТС УК Контроллер осн. комплекта ____Д41 дд Концентратор осн. комплекта S S Д43 Д44 Контроллер рез. комплекта ж Концентратор рез. комплекта Расположение оборудования на задней дверце шкафа Д43, Д44 — розетки ЛВС
Реализация ответственных приказов возможна только при совместной работе двух комп- лектов КТС УК. Во время выполнения ответственной команды в КТС УК постоянно осуще- ствляется контрольное суммирование кодового сегмента и сравнение с эталонным значени- ем. В случае несовпадения реализация ответственных приказов запрещается. Схема включения реле ответственных приказов ОПо и ОПр основного и резервного комп- лектов КТС УК аналогичны ранее рассмотренной схеме аварийных реле Ао и Ар (см. рис. 2.23). Для выполнения ответственной команды необходима одновременная работа схемы каж- дого из комплектов, а подтверждение их работы обеспечивается включением (по схеме «два из двух») общего повторителя ОП через последовательно включенные фронтовые контакты реле ОПо и ОПр (рис. 2.24). Контакты общего повторителя ОП непосредственно коммутиру- ют цепи реализации ответственных команд. Процесс реализации ответственных приказов состоит в следующем: - на подготовительном этапе проверяется отсутствие активного уровня на выходах плат управления КТС УК, связанных с ответственными командами (исправность электронных клю- чей контролируется по обратной связи входными устройствами плат УМВ-56/8); после полу- чения в КТС УК адресной подготовительной команды ОП выдается команда на соответству- ющий выход и проверяется наличие только одного активного уровня на выходе из перечня ответственных команд в таблице занятости каналов (ТЗК ТС); затем выдается сигнал «квити- рования» и инициализируется счетчик времени на интервал 20 с для ожидания поступления исполнительной команды; - ДСП формирует, получив по индикации контроль правильности выбора объекта уп- равления с программной проверкой его единственности из перечня ответственных команд, исполнительную команду (вторую часть приказа). При этом в каждом из комплектов КТС УК включается импульсный режим работы реле ответственных приказов через конден- саторный дешифратор и по схеме «И» — их повторители (рис. 2.24). Таким образом, фик- сируется принятие управляющим комплексом общего кода ответственного приказа ОП К61 | Статив ~' СОП I КТС-УК I 2ГЛ1 L___________ 340 3-4 ОП Л—ПТ Рис. 2.24. Схема включения реле ответственных приказов в ЭЦ-МПК 100
Рис. 2.22. Схемы устройств сопряжения ЭЦ-МПК: а — с оптроном; б — с электронным ключом; в — с твердотельным реле в открытой базовой области, что вызывает протекание коллекторного тока уже от источника питания контроллера через резистор R3 (так же, как от внешнего базового тока). Включение резистора R2 в цепь оптрона повышает быстродействие схемы и обеспечивает пороговый эф- фект, поскольку фототранзистор не переходит в состояние проводимости до тех пор, пока ток фотодиода не превысит величины, достаточной для получения разности потенциала база- эмиттер на резисторе R2. При обработке сигнала контроллером низкому потенциалу на кол- лекторе транзистора оптрона соответствует логическая единица (реле включено). Использование оптронов в электрической схеме считывания состояния контролируемых объектов ЭЦ обеспечивает высокую электрическую изоляцию (гальваническую развязку пи- тания контролируемых объектов от питания контроллера) входа и выхода (более 1000 В), од- нонаправленность потока информации — отсутствие обратной связи с выхода на вход, невос- приимчивость оптического канала к воздействию электромагнитных полей. Во входной цепи оптрона включен резистор R1, ограничивающий ток через излучатель. Универсальным излу- чателем для оптронов является инжекционный диод. Наиболее распространенными типами фотоприемников являются фотодиоды, фототранзисторы и фототиристоры. Конструктивно пары излучатель-фотоприемник располагаются в одном корпусе. Подключение устройств УМВ к объектам контроля осуществляется через специальные разъемы сопряжения с кросс-платой. Кросс-плата представляет собой монтажный узел для перехода от жил кабеля к печатному монтажу. Печатный монтаж на кросс-плате выполнен таким образом, что две платы устройств УМВ (основная и резервная), установленные со- ответственно в разъемы XI-Х2 и ХЗ-Х4, подключены параллельно и работают независимо друг от друга. Все 64 информационных входа платы УМВ разбиты на восемь групп по восемь входов в каждой, семь из которых являются информационными и один тестовый. Таким обра- зом, каждая плата УМВ обеспечивает включение до 56 объектов ТС. Каждая группа подклю- чена к своей оптронной развязке OUT. Для определения состояния группы объектов необхо- димо выдать на плату соответствующую маску, затем считать байт состояния восемь входов. Эта процедура выполняется по прерыванию таймера с периодом 9,2 мс последовательно по всем восьми группам. Опрос всех объектов на плате осуществляется в течение 1,6 мс. В вер- хней части платы УМВ расположены два ряда светодиодов: зеленого цвета слева и красного цвета справа. Красные светодиоды отображают управляющее слово, выведенное на УМВ, а 7 И. Л. Рогачева 97
зеленые — состояние восьми выходов (состояние опрашиваемых реле). Горящий зеленый све- тодиод соответствует замкнутому контакту опрашиваемого реле. Устройство управления УДО. Модули вывода по управлению УДО предназначены для подключения к контроллеру внешних объектов управления и организации гальвани- ческой развязки между источником питания объектных контроллеров ОК и источником питания объектов. В качестве релейных окончаний используются оптоэлектронные реле 11П19Б1. По управлению используются два типа устройств сопряжения с объектами (УСО): платы сопряжения TB-24R на герконовых реле с тройниковыми контактами (см. рис. 2.22, б) и платы формирования управляющих сигналов UDO. Платы UDO-24R используют в ка- честве коммутационных элементов 24 малогабаритных электромеханических реле, а в платах UDO-48R (см. рис. 2.22, в) выходными элементами являются оптоэлектронные приборы — твердотельные реле, благодаря чему обеспечивается гальваническая развяз- ка сигналов управления контроллера и выходных цепей. В платах UDO-48R и UDO-24R используются последовательный интерфейс RS-485 и мик- ропроцессор. Сигнал управления на обмотку реле формируется от платы собственного про- цессора, получающего команды от контроллера КТС УК по последовательному интерфейсу, чем достигается малопроводность монтажа (применяется двухпроводная линия). На плате размещены индикационные светодиоды (зеленого, желтого и красного цвета, которые отобра- жают состояние оптоэлектронных реле); микропереключатель, определяющий адрес платы; микропроцессор, обеспечивающий прием команд ТУ и их исполнение—включение или вы- ключение соответствующих оптоэлектронных реле; микросхема интерфейса RS-485; регист- ры управления твердотельными реле. Коммутационными элементами на платах управления TB-24R являются 24 малогабарит- ных электромеханических реле. Контроллер формирует команду и через параллельный ин- терфейс осуществляется включение электронного ключа на плате управления (см. рис. 2.22, б). Вследствие протекания тока через обмотку выходного реле последнее включается и, в зави- симости от использования фронтового или тылового контакта, замыкает или размыкает цепь управления исполнительным реле устройств ЭЦ. Как было отмечено выше, в платах UDO-48R выходными элементами являются оптоэлект- ронные приборы—твердотельные реле (см. рис. 2.22, в). Поступившая от контроллера команда обрабатывается микропроцессором платы, а последний формирует «управляющее слово» на микросхему дешифратора. Вследствие этого через соответствующий излучающий диод опто- пары протекает электрический ток. Образующийся световой поток открывает силовой полу- проводниковый ключ в выходной цепи (например, сильноточный семистор), где включено исполнительное реле. При включении питания программа управления микропроцессором считывает восьмибитный адрес, установленный микропереключателем, и переходит в режим ожидания команд от контроллера комплекта. При получении команды, адресная часть кото- рой совпадает с собственным адресом, микропроцессор проверяет правильность приема (от- сутствие ошибок при приеме) и, если команда принята верно, переключает соответствующие объекты, после чего передает в линию сигнал «квитирования» — подтверждения о реализа- ции команды. Если при приеме возникли ошибки, то принятая команда аннулируется и мик- ропроцессор опять переходит в режим ожидания команд. Светодиоды, установленные на плате, сигнализируют о состоянии каждой оптоэлект- ронной развязки: горящий светодиод соответствует замкнутому ключу, а погасший — разомкнутому. Варисторы, установленные на плате, предназначены для защиты твердо- тельных реле от перенапряжений. Схема аварийного реле. В комплексе КТС УК реализован постоянный контроль правиль- ности функционирования контроллера схемой аварийного реле А, которая построена на осно- ве конденсаторного дешифратора и обеспечивает удержание его под током при импульсной работе двух устройств сопряжения УСО (плат UDO-48R). Для каждого контроллера строится своя схема аварийного реле — всего четыре схемы. Импульсная работа УСО обеспечивается 98
непрерывно программным обеспечением контроллера. При нарушении импульсной работы или неисправности схемы аварийное реле А выключается. Если при этом контроллер был активным, то пассивный контроллер берет управление на себя. Схема аварийного реле Ао (основного комплекта) приведена на рис. 2.23. Основу схемы составляет плата АОП-16. Схема работает следующим образом: включается электронный ключ АП — через резистор R1 и диод VD1 происходит заряд конденсатора С1; ключ АП выключа- ется, включается ключ AM; конденсатор С1 разряжается через диод VD2 и резистор R2 на конденсатор С2; ключ AM выключается, включается ключ АП и цикл повторяется. Через не- сколько тактов работы схемы потенциал на конденсаторе становится таким, что аварийное реле Ао притягивает якорь. Далее происходит постоянная подзарядка конденсаторов С1 и С2. Параметры схемы и частота включения ключей АП и AM подобраны таким образом, что реле Ао будет удерживать свой якорь только при постоянном соблюдении заданных параметров. Питание схемы осуществляется напряжением +12Ви-12В (24 В) от собственного источника питания комплекта КТС УК. Контроль работы осуществляется светодиодными лампами, рас- положенными на панели управления шкафа КТС УК. Схема реле ответственных приказов. Для реализации управляющих воздействий, при которых проверка условий безопасности движения возлагается на дежурного по станции, применена схема реле ответственных приказов ОП, обеспечивающая коммутацию исполни- тельных цепей только при соблюдении определенной последовательности действий ДСП и исправности комплектов КТС УК. Ао Примечание: плата схемы реле Ар находится на месте П12. К73 Рис. 2.23. Схема включения аварийного реле Ао 7* 99
ТУ. В ТЗК ТС выдается сигнал «квитирования», инициализируется счетчик времени. Для команд, требующих кратковременного воздействия на релейную схему ЭЦ (вспомогательный перевод стрелок, аварийная смена направления и т.п.), после истечения определенного времени работы счетчика сбрасывается управляющее воздействие (УВ) с реле ПОПО и ПОПР, и устройства приходят в исходное состояние. Для формирования длительных уп- равляющих воздействий (УВ) на исполнительные схемы (например, при включении на светофоре лампы пригласительного огня) при непрерывном удержании ДСП нажатой кнопки мыши на АРМе формируется серия исполнительных команд этого ответственного прика- за. Благодаря динамической работе выходов на время поступления ответственного при- каза создается цепь удержания исполнительного реле во включенном состоянии. Если время ожидания прихода ОП ТУ истекло, то прекращается работа выходов КТС УК и реализация ответственного приказа прекращается. Цепи реле ОПо и ОПр выключаются. Общий алгоритм функционирования КТС УК. Программное обеспечение контроллера комплекса КТС УК состоит из исполняемого модуля и баз данных: объектов ТС и ТУ (адреса расположения в таблице занятости контактов ТЗК, адреса подключения к устройствам сопря- жения — УСО, вид контролируемого сигнала); маршрутов (тип маршрута — поездной или маневровый; название точек начала и конца маршрута; требуемое положение стрелок по трас- се; включаемые относящиеся к данному маршруту реле исполнительной группы ЭЦ — реле К, Н, НМ, КМ, КС, С, ОТ). Основными функциями программного обеспечения контроллера КТС УК являются: получение информации о состоянии контролируемых объектов с УСО; обработка инфор- мации о контролируемых объектах и формирование сообщений для передачи по ЛВС в АРМы; поддержка интерфейса с ЛВС; прием и дешифрация команд управления от АРМ ДСП; формирование и реализация требуемых управляющих воздействий в соответствии с принятой командой; прием и реализация ответственных команд управления; получение измеряемых величин аналоговых сигналов; обработка информации об измерениях и фор- мирование сообщений для передачи по ЛВС в соответствующие АРМы; диагностика ра- ботоспособности парного комплекта КТС УК. Информация ТС от контроллера КТС УК на АРМы передается циклически пакетами. Каж- дый пакет содержит имя канала ТС и все группы двухпозиционных объектов ТС (ТЗК ТС). Приказ ТУ от АРМа на контроллер КТС УК передается спорадически одним пакетом и содер- жит имя канала ТУ, местоположение объекта в ТЗК УК. Контроль состояния объектов ТС. Опрос состояния контролируемых объектов осуще- ствляется с плат УМВ. Сигналы состояния контролируемых объектов физически представле- ны потенциалом. Логически объект считается активным (0) в том случае, если на входе платы УМВ есть постоянное напряжение; пассивным (1), если напряжение отсутствует. Определе- ние логического состояния объекта осуществляется за период времени 0,2 с методом накоп- ления. Байты состояния объектов, считанные с периодом 0,2 мс, заносятся в буфер накопле- ния по условию конъюнкции. Если в течение 0,2 с на соответствующем входе платы УМВ обнаружен высокий потенциал, объект ТС считается активным. С целью минимизации увязки на вход платы УМВ может подаваться не только постоянный потенциал, но и импульсный сигнал. Для определения этого режима используется следую- щий подход: известно максимальное время нахождения объекта в активном и пассивном со- стоянии; если объект три раза изменил свое состояние и не находился в активном или пассив- ном состоянии больше максимального времени, то объект считается работающем в импульс- ном режиме. Для кодирования таких объектов используются два бита информации — вклю- чен/выключен и импульсный режим. В ТЗК также указываются и «виртуальные объекты», представляющие собой сервисные данные для АРМ ДСП, например: диагностическая информация о комплектах, логическая блокировка стрелок и др. Виртуальные объекты ТС не имеют точки подключения, а их состо- яния изменяются управляющими командами ТУ. 101
Обработка команд ТУ. При приеме команд телеуправления коды дешифруются, анализи- руются на корректность формата данных и записываются в буферы команд ТУ, один из кото- рых организован по принципу «первый пришел — первый вышел», а второй — одиночной ответственной команды ТУ. В основном цикле программного обеспечения осуществляется идентификация команд ТУ, выбор объектов управления и формирование управляющих воз- действий согласно типов команд. Различают следующие типы управляющих команд ТУ: простые команды воздействия на оди- ночный объект; команды установки и отмены маршрутов; команды перевода стрелок; множествен- ные команды, т.е. при поступлении одной команды ТУ осуществляется одновременное формиро- вание управляющих воздействий несколькими объектами; команда на переключение комплектов (обрабатывается только пассивным комплектом); виртуальные команды, не воздействующие на реле, а управляющие состоянием переменной (виртуального объекта) в ТЗК ТС. При управлении стрелкой осуществляется контроль ее текущего положения, т.е. если при- шла команда перевести стрелку в плюсовое положение, а стрелка имеет контроль плюсово- го положения, то управляющее воздействие в схему стрелки не будет сформировано. Уп- равляющее воздействие осуществляется только для перевода стрелки в крайнее положение, противоположное имеющемуся контролю, а также при его отсутствии для реверсирования стрелки. Каждая стрелка может быть логически заблокирована для управления. В этом случае ника- кая команда индивидуального или маршрутного управления не будет реализована до тех пор, пока не будет снята блокировка. Блокировка и снятие блокировки стрелки реализуются про- стыми командами ТУ без подачи воздействия в управляющую цепь стрелки. Для задания маршрута от АРМ ДСП в КТС УК должны прийти две команды, из которых первая — граница начала маршрута, а вторая — граница его конца. Эти команды связаны с идентификаторами светофоров, по которым задается маршрут. Далее согласно принятым командам идентифицируются задаваемый маршрут и его тип (поездной или маневровый). Иден- тификатор маршрута заносится в список маршрутов, принятых к реализации. Перед началом реализации задания определяются стрелки маршрута, положение которых не соответствует требуемому, после чего выдаются команды на их перевод. По истечении времени, отведенного на перевод стрелок, выполняется проверка соответствия положения стрелок (программный аналог схемы соответствия). Если полученный контроль стрелок со- ответствует выданному управляющему воздействию (УВ) на их перевод, то реализация зада- ния продолжается, иначе маршрут не задается, а его идентификатор удаляется из буфера. Для маневровых маршрутов сначала выдается УВ на включение конечно-маневрового реле КМ в блоке конца маршрута, а затем в блоке начала маршрута общего кнопочного реле светофора. Кнопочное реле обеспечивает подачу питания в цепи включения начального, начально-ма- неврового, контрольно-секционных и сигнальных реле. Включение контрольно-секционных реле КС приводит к выключению маршрутных реле 1М и 2М, а затем замыкающих реле 3. С проверкой релейной схемой всех условий безо- пасности движения включается цепь сигнального реле. При получении контроля факти- ческого открытия светофора на разрешающее показание происходит сброс кнопочного реле, а сигнальное реле переключается на цепь самоблокировки (маршрут задан). Если время ожидания открытия сигнала превысит допустимое, то идентификатор этого марш- рута автоматически удаляется. При перекрытии сигнала во время движения поезда по маршруту после его проследования за светофор происходит сброс цепи самоблокировки сигнального реле и удаление идентифи- катора маршрута из списка реализуемых маршрутов. При отмене маршрута от АРМ ДСП поступает две команды: первая — идентификатор процедуры отмены, а вторая — код маршрута. Затем выполняется идентификация маршрута в списке принятых на реализацию. Если таковой не будет найден, то поиск производится по буферу данных всех маршрутов. После этого такой маршрут заносится в список маршрутов, 102
принятых на реализацию. Далее включением кнопочного реле осуществляется сброс цепи самоблокировки сигнального реле и контролируется перекрытие сигнала. При получении кон- троля перекрытия сигнала выдается УВ на включение реле ОТ блока соответствующего све- тофора, реле групповой отмены ВОГ, формирования шины отмены ПОТ (плюс отмены), пос- ле чего идентификатор маршрута удаляется из списка маршрутов. Алгоритмы реализации всех управляющих команд в системе ЭЦ-МПК на реле исполни- тельной группы соответствуют общим алгоритмам их реализации в релейной системе ЭЦ , выполненной по конкретным типовым решениям для рассматриваемой станции. Переключение комплектов КТС УК. Структурная схема комплекса технических средств управления и контроля представлена на рис. 2.25. Для обеспечения надежности КТС УК состоит из двух независимо функционирующих комплектов — «основного» и «резервно- го», включенных в локальную вычислительную сеть (ЛВС). Один из комплектов КТС УК является «активным». Он осуществляет реализацию управляющего воздействия на объекты централизации и передачу информации о состоянии контролируемых объектов по каналу связи к АРМам. Другой комплект при этом является «пассивным» и находится в «горя- чем» резерве. Оба комплекта в процессе работы обмениваются информацией между со- бой по ЛВС. Специальная схема переключения комплектов обеспечивает переход управ- ления с одного комплекта КТС УК на другой: автоматически при нарушениях работы активного комплекта на основе диагностической информации, которой обмениваются по ЛВС, или для обеспечения периодической проверки исправности пассивного комплекта; дистанционно из АРМ ДСП при систематических сбоях индикации или затруднениях в реализации команд управления; вручную электромехаником с помощью кнопок переклю- чения комплектов на панели управления КТС УК для ремонта или профилактического обслуживания. При этом осуществляются переключения шин питания плат управления объектами, а также индикация активного и пассивного состояний комплектов на панели управления и монито- рах АРМов. С помощью оборудования КТС УК, благодаря информационному обмену между комплектами по ЛВС, а также непрерывному контролю устройств пассивным комплектом, исключаются нарушения в работе исполнительных схем в процессе переключений (перекры- тие светофоров, сброс искусственной разделки, нештатные переключения режимов горения ламп светофоров «день/ночь» и др.). Каждый комплект во время своей работы генерирует в ЛВС сообщение с информацией «Комплект работоспособен». Данную информацию, полученную по сети, обрабатывает каж- дый комплект с целью определения наличия парного рабочего комплекта. «Активный» комп- лект с периодом 2 с генерирует сообщения в ЛВС, содержащие таблицу занятости канала телеуправления (ТЗК ТУ), «пассивный» комплект принимает данную информацию и записы- вает в буфер ТЗК ТУ. Этот процесс происходит постоянно во время работы двух комплектов. В случае переключения управления с одного комплекта на другой комплект, который стано- вится «активным», осуществляется формирование УВ (управляющего воздействия) на объек- ты ТУ согласно принятой по сети ТЗК ТУ информации от активного комплекта. Аналогично описанному выше процессу происходит передача и прием ТЗК, маршрутов и информации о режиме управления. Процесс переключения комплектов в системе ЭЦ МПК может происхо- дить по следующим причинам: пришла команда ТУ на переключение комплектов; «пассив- ный» комплект в течение 3 с не получает от активного комплекта информации «Комплект работоспособен». В обоих названных случаях переключение комплектов происходит по следующему алгоритму: пассивный комплект выдает УВ на схему переключения комплектов; затем переключается реле ГРУ; далее комплекты по информации, считанной с плат ТС, опреде- ляют изменения своего состояния. Активный комплект, отработав новую информацию с плат ТС, определяет, что он стал пас- сивным, выставляет в ТЗК ТС информацию о невозможности управления на момент пере- 103
ЗУ АРМ ШН АРМ ДСП Комплект А Линия интерфейса RS-485 основного комплекта ГРУ Схема ГРУ КТС УК Объекты управления Объекты контроля RIO-7O17F Панели питания Устройства нормализации сигналов УНС-П АРМ ДСП Комплект Б Рис. 2.25. Структурная схема комплекса технических средств управления и контроля КТС УК Концентратор основного комплекта (Ethernet | Контроллер основного комплекта Г" |RS485| платы ТУ основного комплекта (УДО-48Р, УДО24-К) платы ТУ основного комплекта (УМВ-64/8-S) +5 В ип основного комплекта ИП резервного комплекта Концентратор основного комплекта [Ethernet | ~ Контроллер резервного комплекта конвертер «езервного сомплекта IRS485I (Линия интерфейса RS-485 i I резервного комплекта Платы ТС резервного комплекта (УМВ-64/8-S) I | +5В| |RS485|~ Платы ТУ резервного комплекта (УДО-48Р, УДО24-Р)
ключения комплектов и инициализирует счетчик времени. Когда время согласно счетчику за- кончится, комплект осуществит сброс текущих УВ и инициализирует счетчик времени зано- во. Далее, когда время счетчика подойдет к концу (время, необходимое на сброс УВ), комп- лект выдаст по ТЗК ТС информацию о возможности управления. Пассивный комплект, опре- делив, что стал активным, осуществляет следующие действия: выдает в ТЗК ТС информацию о запрете управления, выдает УВ согласно ТЗК ТУ и ТЗК маршрутов, инициализирует счет- чик времени. Когда время согласно счетчику подойдет к концу, управляющие команды ТЗК ТУ и ТЗК маршрутов будут реализованы, комплект сбросит по ТЗК ТС информацию о запрете управления. Переключение питания цепей управления объектами ЭЦ осуществляется через контакты группового реле ГРУ и его повторителей. Схема групповых реле переключения комплектов приведена на рис. 2.26 и включает основное групповое реле резервного управления ГРУ и его повторители реле ГРУ1 и ГРУ2. К обмоткам реле ГРУ (типа РЭЛ 1-1600) подключены: контакты твердотельных реле ГРУ (95-96 У41) плат УДО-48Р основного и резервного ком- плектов; фронтовые контакты 41—42 и 51—52 последнего повторителя группового реле ГРУ2. Положение контактов всех реле и контактов кнопок СР/Р и СР/О, расположенных на панели управления ПУ, соответствуют активному состоянию основного комплекта КТС УК. Через тыловые контакты реле ГРУ выдается питание в соответствующие шины для ин- терфейсных плат основного комплекта. Контакты этого же группового реле обеспечива- ют связь концентратора основного комплекта КТС УК со своим контроллером. При необ- ходимости передачи функций управления резервному комплекту от АРМ ДСП передает- ся соответствующая команда, адресованная резервному комплекту. Контроллер этого ком- плекта кратковременно включает реле ГРУ на плате УДО-48Р резервного комплекта. При включении реле замыкается цепь питания обмотки 1—4 основного реле ГРУ, которое, включившись, встает на самоблокировку через фронтовой контакт 41—42 своего после- днего повторителя реле ГРУ2. Все полюсы питания цепей управления переключаются на аппаратуру резервного комплекта. Для того чтобы вернуть функции управления основному комплекту, по соответствую- щей команде с АРМ ДСП на плате УДО-48Р включится реле ГРУ и замкнет своим контактом цепь питания обмотки 2-3. Поскольку обмотки 1-4 и 2-3 включены встречно и парал- лельно, то магнитные потоки обеих обмоток будут компенсировать друг друга и реле ГРУ выключится и затем выключит свои повторители. Схема придет в исходное состо- яние. Передача управления основному или резервному комплекту может осуществляться также нажатием соответствующих кнопок на панели управления (СР/Р или СР/О). Контроллер пассивного комплекта, зафиксировав нажатие кнопки, подготовит цепи управления на платах УДО-48Р и далее переключит управление на себя. Реализация режимов работы ЭЦ. Для ДСП в системе ЭЦ МПК предусмотрены два режи- ма работы: основной и вспомогательный. В основном режиме реализуются функции контро- ля состояния станционных устройств и управления объектами (стрелками, светофорами и др.) с обеспечением безопасности движения традиционными схемными решениями релей- ных систем ЭЦ. Во вспомогательном режиме можно управлять устройствами СЦБ при нару- шениях их нормального функционирования. Это относится к использованию пригласитель- ных сигналов, вспомогательному переводу стрелок, аварийной смене направления на одно- путном перегоне, искусственному размыканию секций маршрута, вспомогательному режи- му открытия переезда. С учетом того, что пользование перечисленными ответственными командами связано со снятием частично или полностью блокировочных зависимостей по обеспечению условий безопасности, в АРМ реализованы следующие принципы построения пользовательского ин- терфейса, исключающие случайную передачу ответственных команд: за счет меню вложен- 105
1-ПР6/ЗА il—h 1-ПР5/ЗА 11---1? У42р-49 (ПР) ------•----- У42О-49 (ПО) * 2Л~ ПРш ГРУ 4?--^ У41р-1 (ПР) У41О-1 (ПО) ------•----- М M H16 ---e—& 1 2 У31р-1 (МР) УЗ 1о-1 (МО) МИВ OH22O 1 2 ГРУ 1-ПР8/ЗА y32p_j (МИВР) 1-------------2 * 1-ПР7/ЗА У32О-! (МИВО) р——-^2 • Рис. 2.26. Схема групповых реле переключения питания ГРУ 106
ной системы; посылки двух команд (подготовительной и рабочей) в определенном временном интервале с «квитированием» прохождения подготовительной команды. Кроме того, учитывая, что в этом режиме вся ответственность возлагается на ДСП, пользо- вание ответственными командами дополнительно требует традиционного нажатия специаль- ной пломбируемой кнопки (или кнопки со счетчиком) после фактического прохождения под- готовительной серии. С помощью программы контролируется соответственно отжатое состо- яние этой кнопки на стадии передачи подготовительной команды. С учетом контроля прохож- дения последней команды (получения сигнала «квитирования») при формировании рабочей серии ответственной команды также проверяется нажатое состояние кнопки. В обоих режи- мах, с точки зрения пользования ими ДСП, для управления устройствами ЭЦ оба комплекта эквивалентны и любой из них позволяет формировать ответственные команды. Принципы построения релейных схем основываются на использовании существующих подходов проектирования исполнительной части в релейных системах. Увязка комплекса КТС УК с исполнительными схемами ЭЦ. Ниже рассмотрены вариан- ты увязки с модернизированной системой блочной релейной централизации на базе реле типа РЭЛ. Схемы исполнительной группы системы ЭЦ-МПК состоят из: - типовых схемных узлов, соединенных по плану станции. Типовые схемы выполнены в виде физических блоков и смонтированы на релейных стативах. Блоки соединяются между собой в соответствии с типовыми решениями альбомов блочных ЭЦ (для промежуточных станций—альбома ЭЦ-9; для средних и крупных станций—альбома МРЦ-13); - схем общего комплекта, назначением которых является получение необходимых выдер- жек времени при отмене маршрутов и искусственном размыкании стрелочных секций, обес- печение мигающей индикации, реализации ответственных команд вспомогательного режима и др. Смонтированные приборы схем общего комплекта располагаются на релейных стативах и увязываются с основными блоками посредством шин питания; - схем увязки с устройствами локальной автоматики и дополнительных внеблочных повторителей. Общую электрическую схему блокировочных зависимостей получают путем набора и со- единения типовых схемных блоков (рис. 2.27, а) основных объектов станции (светофоров, стре- лок и рельсовых цепей). Блоки устанавливаются по плану станции и для реализации зависимостей по трассе маршрутов соединяются между собой шестью электрическими цепями: цепь 1 — контрольно-секционных реле КС; цепь 2 — сигнальных реле поездных и маневровых светофо- ров С, МС; цепи 3—5 — маршрутных реле 1М и 2М (цепь 3 используется для организации дополнительной цепи подпитки сигнального реле МС при вступлении маневрового состава на первую секцию маршрута, а цепь 5—для включения дополнительных сигнальных реле выбора разрешающих показаний поездных светофоров: ЗС и МГС входных светофоров, ЛС и ЗС — выходных светофоров); цепь 6 — для включения реле разделки Р при отмене маршрутов. На рис. 2.27, б приведен пример соединения блоков для части путевого развития станции. В отли- чие от традиционной системы БМРЦ в системе ЭЦ-МПК не строятся цепи 7 и 8 для индикации на табло. К этим выводам блоков подключаются входы съема информации УСО (УМВ 64/8) и далее на основе программной логики формируется изображение на экранах мониторов АРМов. Подключение УСО к исполнительным схемам установки и размыкания маршрутов осуще- ствляется к клеммам, к которым традиционно в релейных системах подключались контакты реле наборной части и в точках подключения кнопок, не связанных с реализацией вспомога- тельных режимов управления. Для обозначения элементов увязки в технической документации исполнительных схем РПЦ используют принятые стандартные обозначения. Схемы ответственных приказов ис- пользуются при необходимости управления, когда ответственность за безопасность движе- ния возлагается на ДСП. Точки привязки устройств КТС УК для реализации ответственных приказов аналогичны точкам подключения пломбированных кнопок в традиционных ре- лейных системах ЭЦ. В системе ЭЦ-МПК дополнительно вводятся алгоритмы проверки 107
оо а НП —f-------- н —г— Ml @© 1П б Рис. 2.27. Исполнительная группа системы ЭЦ-МПК: а — блочный план части станции; б — соединение блоков исполнительной группы
исправности устройств КТС УК, обеспечивающие реализацию ответственных приказов, и фронтовой контакт повторителя станционного реле ответственных приказов СОП. Каждый управляющий ключ в схемах ответственных приказов постоянно контролируется УСО (вир- туальный внутренний контроль КТС УК). При реализации ответственной команды сначала выполняется последовательная проверка нормально открытого, а затем нормально закры- того управляющего ключа. Далее производится запуск схемы ответственных приказов. Кон- такт общего повторителя станционного реле ответственных приказов СОП подключает уп- равляющий ключ к схеме, и только затем выполняется реализация ответственной команды. Особенность привязки комплекта КТС УК для электрических схем вспомогательного ре- жима управления состоит в исключении несанкционированных управляющих воздействий. Это обеспечивается следующими мероприятиями: - случайное (ошибочное) пользование указанными командами исключается особым пост- роением интерфейса АРМ ДСП, где их формирование возможно только после выбора режима ответственных команд; - формированием последовательности команд из подготовительной (адресной) и рабочей серий; - последовательной во времени работой двух программ в двух вычислительных комплек- сах (в АРМ ДСП и КТС УК); - «квитированием» прохождения подготовительной команды и проверкой соответствия выб- ранного объекта управления при формировании рабочей команды; - обеспечением одновременной работы двух комплектов КТС УК при реализации ответ- ственных команд; - динамическим режимом работы УСО с контролем соблюдения временного регламента схемным путем (конденсаторным дешифратором); - применением в схеме реле 1 класса надежности и включения их контактов в соответ- ствии с требованиями построения безопасных схем; -организационно-техническими мероприятиями, предполагающими использование плом- бируемой кнопки (или со счетчиком) для формирования рабочих команд вспомогательного режима (дополнительно с помощью программы контролируется отжатое и нажатое поло- жения кнопок в соответствующие моменты выполнения алгоритма). Установка и размыкание маршрута. При установке маршрута реализуется следующий алгоритм работы реле исполнительной группы. В соответствии с трассой задаваемого марш- рута на уровне КТС УК ДСП определяет стрелки, входящие в маршрут. Далее для стрелок, положение которых не соответствует требуемому маршруту, ДСП выдает команды для их пе- ревода (аналогично включению управляющих стрелочных реле ПУ, МУ). Пример двухпро- водной принципиально-монтажной схемы управления стрелкой № 2 для системы ЭЦ-МПК представлен на рис. 2.28. На схеме показаны: места подключения электронных ключей для перевода стрелки (организация воздействия на пусковые реле в блоке ПС-220М); подключе- ние УСО к стрелочному блоку С-М для съема информации по фактическому контролю стрел- ки № 2; схема медленнодействующего повторителя путевого реле 2МСП и обходная цепь для вспомогательного перевода стрелки при ложной занятости стрелочной секции 2СП, проходя- щая через фронтовой контакт 71—72 реле СОП (повторителя реле ответственных приказов). Алгоритм работы схемы стрелки остается прежним, как и в системе БМРЦ с проверкой сво- бодности стрелочно-путевой секции и отсутствия ее замыкания в другом маршруте. Особен- ность технических решений управления стрелками заключается в организации ее «электри- ческого подпирания». Это реализуется сохранением управляющего потенциала после перево- да стрелки. При очередном переводе стрелки снимается потенциал предыдущего положения и затем формируется команда перевода в новое положение. Такой алгоритм исключает несанк- ционированный перевод (даже с проверкой замкнутого состояния фронтовых контактов реле 3 и СП) в случае пробоя электронного ключа в пусковой цепи, когда благодаря присутствию на обоих обмотках выравнивающих магнитных потоков пусковое реле ППС не перебрасыва- 109
Рис. 2.28. Схема управления стрелкой ЭЦ-МПК М НО
ет свой поляризованный якорь. Включение пускового реле НПС вызывает при этом только потерю контроля стрелки без ее фактического перевода, что контролируется в системе ЭЦ- МПК и обеспечивает формирование соответствующего диагностического сообщения. Для индивидуального перевода стрелки ДСП должен выбрать одноименный режим и на путевом плане указать для этой стрелки соответствующее направление ее перевода (в «+» или в «-»). При этом в КТС УК подается команда для перевода выбранной стрелки, которая реа- лизуется с выполнением алгоритма «электрического подпирания» теми же выходами УСО в пусковой цепи стрелки, что и при маршрутном управлении. После установки стрелок по трас- се маршрута программными средствами КТС УК выполняется проверка соответствия поло- жений стрелок маршрутному заданию, после чего формируются управляющие воздействия на релейные схемы исполнительной группы. В зависимости от вида маршрута (поездной или маневровый) в исполнительные блоки от КТС УК поступают команды на включение начального реле Н для поездного маршрута, а для маневрового маршрута—сначала на включение конечно-маневрового реле КМ, затем—на- чального маневрового реле НМ. Схема увязки с сигнальными блоками ВД-М и МЗ-М приве- дена на рис. 2.29. Срабатывание этих реле (границ устанавливаемого маршрута) обеспечива- ет подготовку цепи включения контрольно-секционных реле КС (клемма 111). В цепи реле КС обеспечиваются традиционные зависимости по контролю выполнения условий безопас- ности движения, реализуемые в схемах этих реле системы БМРЦ. При включении реле КС его тыловыми контактами в блоках рельсовых цепей УП-М (СП-М) участков маршрута вы- ключаются маршрутные реле IM, 2М, а затем замыкающее реле 3, чем обеспечивается автоматическое замыкание стрелок по трассе маршрута. С проверкой фактического замыкания стрелок в маршруте осуществляется управление сиг- нальным реле С (подается питание по цепи его включения от КТС УК через клемму 29). Цепь 2 поездных и основная цепь маневровых сигнальных реле совмещены и разделяются контак- тами начальных и конечно-маневровых реле. Для исключения ложного включения поездных сигнальных реле по цепи маневровых маршрутов при отказах устройств сопряжения УСО, как и в системе БМРЦ, со стороны начала маршрута для поездных сигнальных реле подается минусовой полюс питания М, а для маневровых маршрутов — плюсовой полюс П. Пример- ная схема контрольно-секционных и сигнальных реле приведена на рис. 2.30. После открытия входного светофора Н создается цепь самоблокировки сигнального реле НС с проверкой фактического горения на светофоре лампы разрешающего показания (через фронтовой контакт указательного реле ПРУ и контакт электронного ключа для цепи блоки- ровки). Для исключения перекрытия поездных светофоров при переключении фидеров пита- ния или выключения путевых реле из-за неустойчивой работы рельсовых цепей предусматри- вается подключение сигнального реле к шине замедления ПВЗ. При вступлении поезда на пер- вую секцию НП маршрута приема светофор автоматически закрывается и далее при ис- пользовании маршрута происходит его размыкание по технологическому алгоритму системы БМРЦ. Режим «автодействия сигналов» реализуется в системе с использованием специального сигнального реле НАС и противоповторного реле НПП. Для задания этого режима ДСП открывает входной и выходной светофоры (Н, Н1) и вводит команду включения режима «автодействия сигналов». С программной проверкой фактического открытия этих светофо- ров и положения стрелок для движения по главному пути включается сигнальное реле режи- ма автодействия НАС, которое затем самоблокируется через тыловой контакт реле отме- ны этого режима ОТА. Повторное открытие этих светофоров обеспечивается противопов- торным реле НПП, контакты которого включены в цепь контрольно-секционных и сигналь- ных реле. В качестве примера на рис. 2.31 приведена принципиальная схема управления огнями мар- шрутного светофора ЧМ2 с двухнитевой лампой красного огня. Электронные ключи УСО по управлению включены в цепи двух реле: кнопочного ЧМ2К и конечного маневрового реле, 111
121 217 219 27 221 23 тг вд-м по М 112 п 114 ммв 116 мгот 118 пмв 120 пов 28 мпв 210 ппв 214 ПВ1 216 MB1 218 гот 17 пвз 119 вкз Рис. 2.29. Увязка сигнальных блоков светофоров с КТС УК 112
8 И. Л. Рогачева ВКЗ ВКЗ от м1 1 п КС VU-KC Н 21 21 НС п НС 29 Н БКШ1 ЧИ чж чвкж чоке п —п-г^-г— 21 22 м НАС 111 КС- I 12 ИП 14 I__________________ чкм нкм 11СП1 11-МС [7м он Грпж 12 п 3 1 СП1 КС 13 IM 2М П П IM 23 м КС м Стр.1|С-М |1-5СП|СП-М I 41 I вд-м _____| 41 I Bl-М I М 1КМ 12 2М 2КМ _М 22 ксм КС 19| cl ci nd Рис. 2.30. Схемы контрольно-секционных и сигнальных релеЭЦ-МПК НС НПС НРУ с НС — я П ВКЗ ОС ПВЗШ кем___Н 22 21] НМ КСМ 213 М ОН 3 12 КС „ Г, НМ |Стр,5| С-М [ 1ВЗ ПК 2 ВЗ МК 22 13 вз MI-C с КС кем [НП | Ml 41-КС чи Ini I ПМ [ нкс нкмм; 111 29 НИ нкм м НКС П1 МИ м £7i м МС Ч1-С6 41-с
2 Светофор ЧМ2 I— гфО0 23-63 ЧМ2К 23-63 ПМС ЧМ2К "ЗЛ 33< П 113 23-11 ЧМ2- Bl-M 115 112 П ГШ м 220 п 222 пм 21-97 QXC Д-, ЧМ2С 311-----*32 бТкПй >63 ожз 23-63 МПС ЧМ2К 7Г ЗбТ 63< М У51 23-63 ЧМ2К Tlk. Г52 м ЧМ2К 23В,210'8 1Ч0К2 П 1Н-1350 1И2 МПС ЧМ2К ^Тк ПУ ПОТ ЧМ21О^ 21k 1*2 ^23-65 М ЧМ2НМ 3TL Иг 113 115 117 Н2С 45В25-4 421 J41 I П ЧМ2К тТЧ/тГ" W РП 23В110-26 “ '21В110-26 23В210-10 ЧМ2КМ М 14^13 121 23-12 ЧМ2 ВД-М 19 111 1ИИПИ £1 LMLL1 ГОТ М щтг HIMMB )Т в 18 18 29 29 217 217 219 219 220 27 27 27 211 211 213 213 221 221 215 215 222| 21S 218 23-23 2П П-М 122 ОКБ 111 117 21-96 Ж 28 210 РК 21 ПХС 212 П 22 Тр-ры СТ-4Г Лампы 15 Вт, 12 В 23В1110-24 21В110-24 10 * 21-97 ЧМ2С зТк 12 116 119 121 23В110-28 чм2О 21ВП0-28 2 1 М 2Н-2050 о! от 23В110-30 ЧМ2С 21В110-30 1Н-1350 23В12-6 23В12-4 М К63 ЧМ23) 20 К63 ЧМ2('б') 19 Рис. 2.31. Схема управления огнями светофора ЧМ2 в системе ЭЦ-МПК
находящегося в блоке П-М рельсовой цепи 2П (клемма 219). Для контроля состояния свето- фора к клеммам 119 и 121 подключена плата контроля К63 устройств сопряжения. На приве- денной схеме дополнительно отмечены обмотки реле нового поколения (1Н-13 50 и 2Н-2050), наименование используемых контактных групп всех реле и адреса клемм передачи через верх- ние панели при кроссовой системе монтажа увязки с напольным оборудованием. Отмена маршрутов. Для того чтобы отменить заданный маршрут, ДСП на своем АРМе выбирает режим «отмена» и светофор, по которому задан маршрут. В КТС УК передаются команды на включение вспомогательного реле ВОГ (рис. 2.32, контакт 95—96 платы У42). Через фронтовые контакты 41—42,11—12, 51—52 реле ВОГ подается питание на соответ- ствующую минусовую шину (МГОТ, ММВ или МПВ), которая обеспечивают контроль сво- бодное™ соответствующего блока выдержки времени. После введения ДСП соответствую- щей команды на закрытие данного светофора размыканием контакта электронного ключа сни- мается питание с цепи самоблокировки сигнального реле НС входного светофора Н. После закрытия входного светофора Н ДСП вводит команду для включения реле отмены маршрута ОТ через контакты соответствующего электронного ключа (см. клемму 115 блока ВД-М на рис. 2.29). После того как включится реле отмены маршрута ОТ в сигнальном блоке ВД-М и перейдет на цепь самоблокировки, работа схем по отмене маршрута будет происходить так же, как и в системе БМРЦ. На рис. 2.32 приведены схемы комплектов приборов выдержки времени с использованием малогабаритных блоков БВВ-М и схемы включения индикации на экране монитора АРМ ДСП через плату контроля К71 КТС УК. Дополнительно на схеме указаны типы всех релейных приборов и варианты подключения перемычек на блоках БВВ-М для получения требуемой выдержки времени. При отмене мар- шрута исключение возможности одновременной реализации режима «искусственного размы- кания» выполнено включением тылового контакта 11—13 реле ВОГ в цепь формирования шиныММИВ. Искусственное размыкание. Привязка приборов для реализации искусственной раздел- ки секций приведена на рис. 2.33. Искусственное размыкание является ответственной командой, реализуемой во вспомогательном режиме управления на АРМ ДСП, и применя- ется для секций маршрута, которые по каким-либо причинам остались неразомкнутыми при проследовании поезда по маршруту (например, при потере контроля положения стрел- ки, ложной занятости и т.п.). На уровне АРМ ДСП выбираются последовательно неразомкнувшиеся секции (например, ЧП, 2СП). С указанием ДСП номеров секций в КТС УК направляется команда для включения индивидуальных реле искусственного размыкания (РИ) в путевых блоках выбранных ДСП секций. После того как сработают реле РИ всех требуемых секций и перейдут на цепи само- блокировки, ДСП со своего АРМ подает групповую команду ГИР искусственной разделки с проверкой подтверждения посылки ответственного приказа (в цепи группового реле ГРИ1 включен фронтовой контакт 31—32 реле ОП). Тыловым контактом 21—23 реле ГРИ1 снима- ется питание с шины МИВ, от которой первоначально включаются индивидуальные реле РИ выбранных секций. Именно такая последовательность команд исключает возможность вклю- чения на размыкание дополнительных секций при начавшемся искусственном размыкании (иначе стало бы возможно их размыкание с меньшей выдержкой времени, чем предусмотрено схемой). Далее алгоритм работы схем и индикации в режиме искусственного размыкания ана- логичен системе БМРЦ. При обновлении технических средств систем ЭЦ с большим сроком их эксплуатации (бо- лее 25 лет) самыми актуальными являются вопросы интеграции их с системами ЭЦ на базе микропроцессорной техники. Это обусловлено целым рядом факторов, одним из которых яв- ляется использование ресурса эксплуатируемых релейных систем ЭЦ. Выполненный разра- ботчиками сравнительный анализ смет эксплуатируемых релейных ЭЦ и ЭЦ-МПК показал, что общая стоимость капитальных вложений по предлагаемому варианту практически не 8* 115
м ГОТ зГк 33__ВОГ МГОТ 42 । >41 32-111 ОВ 1/П\4 32-75 ГОТ М 1 2 м____ГОТ 621 >бТ 32-112 ОСБ НМШ2-900 ГОТ 63' <•11 33"------------------ БВВ-М 6 с <{>31 13<>--------------- 11-32, 51-71,71-73, 31-52, 52-53, 53-72 32-113 ПМГ ПМГ ОВ ’221>2Т 23J Отмена со свободного пути К71 Ос(к) ГОТ Отмена маневрового маршрута с занятого пути К71 0М(к) 2 3-4 МВ1 2НМ-1420 МВ1 М 1Q 2 МВ1 3-4 32-77 2НМ-1420 ПВ1 LQ 2 ПВ1 3-4 2НМ-1420 32-114 МВ МСБ НМШ2-900 ----71 33--------------- БВВ-М 1 мин ----71 13"-------------- 11-32,51-73,71-72 32-115 32-116 ПСБ <•11 33'- БВВ-М 3 мин <•31 13<- НМШ2-900 11-32,51-73,31-72 31-103 РП М 211----*22 MB МВ1 "221>21 зТ1 Г32 234 ПМГ "821 834 НВ.__п >81 32-71 ВОГ 1Н-1350 32В12-4 ---♦---- Отмена поездного маршрута с занятого пути К71 ОП(к) 3 ПВ1 Рис. 2.32. Схема блоков выдержки времени и шин питания системы ЭЦ-МПК
122 П__ ПМГ HL по 222.712 210 116 -- 27 РП— 2ММ 23-41 2СП СП-М 19 120 22Б1-8 ---♦— 22-111 2МСП 62?---ГбТ 22-45 63 2СП2 ПЧз 62?----1б1 _П_ 63 I 23В12-20 1---------------- ПМГ 23В210-18 23-67 2з 2 О м 1Н-1350 22В26-10 2СП(к) 50 М Искусственное размыкание К71 ИР(к) У51 2ИР МИВ 58 57 К62 2СП(б; 50 М ПМГ ИВ "821 181 83-Г П 83' 81 ГРИ1 821 Л ГРИ ----П7 ПМГ 83| м ГРИ1 МИВ 32В18-10 ГРИ1 23В18-10 121 Ju * П 13*Г 23-32 | ЧП 23-41 | 2СП 113 114 | УП-М П________,ив 621 1бТ 113 114 | СП-М 23Б2-6 32-117 ИВ 1/СЛ4 М ГРИ1 62< J61 32-118 ИСБ НМШ2-900 м 32-88 ГРИ 2 3-4 1 НМ-950 К71 УГИР 5 У42 ГИР П 93 94 п 22-61 22в26-5 ОП * зТк Г32 3 33 ГРИ-Д 21k 122 22в14-21 55в23-4 ГРИ1 321 П? 33 п ГРИ1 TTL 152 55-115 ГРИ-Д 63 ।—<>11 33’------ БВВ-М 3 мин --->31 1зу------ 11-32,51-73,31-72 ИВ П 421 G]- 43 К71 55в15-1 ГРИ-Д 45 22-68 РУ2 32в14-5 22в14-5 1НМ-950 32-78 ГРИ1 ГРИ 6?!---- 163 М Рис. 2.33. Схема приборов искусствен- ной разделки маршрута в ЭЦ-МПК
увеличивается благодаря сокращению расходов на оборудование (сокращается число реле, ста- тивов и кабель-ростов; уменьшается расход внутрипостового кабеля). При этом применяются более дешевые питающие панели ЭЦ благодаря снижению потребляемой мощности. Традици- онные пульт и табло ДСП при таком варианте модернизации не используются. Объем стро- ительных и монтажных работ по внутрипостовому кабелю и пуско-наладочных работ в резерв- ном пульте значительно уменьшается. Кроме того, благодаря использованию малогабарит- ных средств вычислительной техники, сокращаются необходимые площади служебно-техни- ческих помещений: релейной (пропорционально числу сокращаемых релейных стативов), аппаратной (размеры определяются количеством ДСП и не зависят от размеров станции). Этим достигается уменьшение капитальных вложений при новом строительстве ЭЦ в суще- ствующих зданиях постов ЭЦ или с использованием типовых транспортабельных модулей. На рис. 2.34 приведен пример расположения технологического оборудования системы ЭЦ-МПК в модулях. Эксплуатационные расходы уменьшаются за счет сокращения затрат на обслужи- вание устройств (профилактический ремонт реле), содержание площадей; снижения матери- але- и энергоемкости системы; рационального использования трудовых ресурсов оператив- ного персонала. 2.4. Микропроцессорная централизация «Ebilock-950» На российских железных дорогах в последние 45—50 лет велась интенсивная работа по оборудованию стрелок на станциях устройствами ЭЦ, но практически все системы, введен- ные в эксплуатацию до 1990 г., по своему качественному уровню не удовлетворяли требова- ниям комплексной автоматизации перевозочного процесса, сдерживали темпы внедрения информационных технологий и перехода на систему обслуживания по состоянию устройств. ЭЦ релейного типа обеспечивает основные необходимые функции и является достаточно надежной системой, но в эксплуатации всегда присутствует опасность неприятных послед- ствий при перепутывании проводов, при сознательной подпитке отдельных приборов, при установке перемычек на контактах реле и блоков, придаче ложного контроля положения объек- тов СЦБ и других действиях обслуживающего персонала. В релейных системах ЭЦ имеется значительное количество элементов, отказ которых приводит к выходу из строя практически всей системы. Попытки дублирования или резервирования таких элементов существенных положительных результатов не дали. По причине возникающих перенапряжений происходят случаи возгорания релейных помещений, а повреждения кабельных магистралей приводят к длительным срокам восстановления действия централизации. Кроме того, ЭЦ релейного типа требует более высоких материальных и трудовых затрат на ее эксплуатацию. Прежде всего это связано с наличием большого количества реле (более 100 реле на одну стрелку), которые в РТУ подвергаются проверке перед вводом в действие централизации и периодической про- верке и ремонту в процессе ее эксплуатации, а также обслуживанием пульта управления, таб- ло и магистральной сети со всеми дополнительными элементами (кроссом, кабельными муф- тами и другим оборудованием). В компьютерных системах централизации запрещенные действия обслуживающего персо- нала, приводящие к нарушению требований по обеспечению безопасности движения поез- дов, практически невозможны (количество релейных элементов в них в десятки раз меньше и, кроме того, осуществляется логический контроль их работы). Действия ДСП и обслужива- ющего персонала протоколируются и хранятся в памяти в течение заданного периода време- ни. Эксплуатационная надежность централизации компьютерного типа повышается за счет использования возможностей электронных технологий и организации 100 % горячего резерва основных составных ее элементов. Кабельное соединение центрального процессора и объек- тных контроллеров выполняется по кольцевой схеме с использованием волоконно-оптичес- кого кабеля. При такой схеме соединения обрыв кабеля в одном месте не приводит к отказу централизации. Использование волоконно-оптического кабеля исключает электромагнитные 118
9752 Комплекс ЭЦ-ТМ5.1 Ввод кабелей СЦБ Ввод коб. «Э» Рис. 2.34. План расположения технологического оборудования ЭЦ-МПК Спецификация оборудования Секция, 5 (MPK) _ К84 К85__ j 1 ? i Lp ! Поз. Наименование Кол. Секция 1 (МП) 4 Шкаф для аккумуляторной батареи 24 В 200 Ач 1 5 Щит выключения питания ЩВПУ-1 1 6 Панель вводная ПВ2-ЭЦ 1 7 Панель распределительная ПР2-ЭЦ25П 1 1 !' ! ! I ! !' ! 11 ! !i ! ? 1 !i ! 1 i । 11 ! !' i । __ L Секция 2 (МР) 1 Статив релейный СРКМУ-2500 6 2 Статив релейно-блочный СРБКМУ-2500 3 Секция 3 (МР) 1 Статив релейный СРКМУ-2500 6 8 Шкаф КТС УК 1 Секция 4 (МР) 1 АРМ-ШН 1 Секция 5 (МРК) 3 Статив кроссовый СККМУ-75 2 i S' । чэ
влияния от контактной сети, а отсутствие в нем металлических элементов обеспечивает за- щиту централизации от возгорания кабельной магистрали в случае ее соединения с тяговой электросетью. Наличие системы диагностики позволяет выявлять предотказное состояние элементов централизации и контролировать все отказы с выводом их на экран рабочего места электромеханика. Следует иметь в виду и преимущества, предоставляемые централизацией компьютерного типа при внедрении информационных технологий в перевозочный процесс и управление ра- ботой структурных подразделений железнодорожного транспорта. Централизация компью- терного типа служит удобным связующим звеном между первичными источниками получе- ния информации (подвижным составом, объектами СЦБ и др.) и системами управления пере- возочным процессом более высокого уровня и позволяет довольно простым способом осуще- ствить их увязку без дополнительных надстроек, что невозможно получить при использова- нии ЭЦ релейного типа. Работы по адаптации и внедрению микропороцессорной системы ЭЦ «Ebilock-950» на железных дорогах России были организованы Департаментом СЦБ. Первым шагом проекти- рования стала разработка однозначных терминов для обозначения всех функций и элементов устройств СЦБ. Итогом этой работы стал специальный документ «USER CASE», где в на- глядной форме на русском и английском языках были изложены условия работы, взаимозави- симости и функциональные возможности системы МПЦ в соответствии с требованиями ут- вержденного технического задания. За основу функционирования микропроцессорной цент- рализации разработчиками был взят алгоритм работы релейной централизации, выполнен- ной по альбому ЭЦ-12-90. В этот документ вошли следующие разделы: замыкание и боковая защита поездного мар шрута; сигнальные показания; пригласительный сигнал; стрелки; замыкание и размыкание маневровых маршрутов; автоблокировка; переезд; кодирование рельсовых цепей и др. Детальный анализ технического задания выявил существенные различия в подходе к ре- шению задач по разработке систем централизации на железных дорогах России и стран За- падной Европы. Это потребовало переработки программного обеспечения центрального про- цессора, выполняющего логические зависимости централизации, а также создания объект- ных контроллеров нового поколения, способных удовлетворить поставленные требования. На рис. 2.35 приведены примеры заполнения таблиц в «USER CASE». Заголовки на рисун- ках соответствуют разделам утвержденного технического задания на систему МПЦ. Выраже- ние «Станция находится в исходном состоянии» означает, что все пути, секции свободны и не замкнуты, маршруты не заданы, стрелки имеют контроль положения, светофоры закрыты. В графе «Начальное состояние» указываются различные состояния напольных устройств цен- трализации (стрелок, светофоров и рельсовых цепей). В графе «Событие» указаны действия ДСП. В графе «Ожидаемыйрезультат» указывается событие, которое должно произойти после команды ДСП. Например, при даче ДСП команды на установку маршрута приема по сигналу Ч до сигнала 42 происходит замыкание маршрута и открытие входного светофора на один желтый огонь при условии, что станция находится в исходном состоянии (соблюдены все условия для замыкания маршрута). Далее показаны примеры, иллюстрирующие, что дол- жно происходить при установке маршрутов при различных состояниях секций, стрелок, све- тофоров. В зарубежных фирмах, занимающихся системами СЦБ, существуют единые жесткие пра- вила разработки технической документации как для новых проектов, так и для проектов мо- дернизации отдельных устройств. При разработке проекта сначала делается его описание. Затем выполняются: системный анализ, дизайн, подготовка программ и выбор аппаратных средств, интеграция, системное тестирование, планирование проверок, планирование монта- жа и производства, подготовка информационной документации и руководства пользованием, внутренняя приемка, проверка и аттестация, финальная приемка и передача заказчику. Разде- лы проекта содержат подразделы, для каждого из которых определены цели, требования, дея- 120
Установка поездного маршрута Поездной маршрут приема Начальное состояние Событие Ожидаемый результат Станция находится в исходном состоянии Команда для установки поездного маршрута от светофора Ч до 42 дана Поездной маршрут от светофора Ч до светофора 42 замкнут. Светофор Ч открыт. К _ ' ,ЧП , /’СП , 8СП 000 Н2 пп ЗСП \1СП •— М5 ОС| ндп дежурным по станции УПМ Ч и 42 Ч ЮОО М2 DO \ ООО Н4 4П Ч2ЮОО / ж с х 1 «—1 41 юоо 1СП ооЫнд к Путь занят Начальное состояние Событие Ожидаемый результат Путь II П занят Команда для установки поездного маршрута от светофора Ч до 42 дана дежурным по станции УПМ Ч и 42 Поездной маршрут от светофора Ч до светофора 42 не замкнут. Светофор Ч закрыт. , ЧП . У2СП . 8СП 000 Н2 ПП —1 1 * 1 \ ► 1 ч ЮОО м2 DO \ ООО Н4 42 юоо к с >——+ к Секция занята Начальное состояние Событие Ожидаемый результат Секция 2СП занята Команда для установки поездного маршрута от светофора Ч до 42 дана дежурным по станции УПМ Ч и 42 Поездной маршрут от светофора Ч до светофора 42 не замкнут. Светофор Ч закрыт. К ,4П , /2СП, 8СП ООО Н2 ПП 1 1 1 х к1 ’ 1 ч ЮОО м2 DO \ ООО Н4 42 юоо К С Л 1 к Рис. 2.35. Примеры заполнения таблиц в «USER CASE»
тельность, результаты, обзор, сроки. Существуют также строгая система ведения и учета всей документации и система руководства проектом. Все это позволяет выполнять весь объем ра- бот с высоким качеством. При этом выдается документация значительно большего объема, чем принято в нашей стране. В документации содержится подробное описание всех этапов разработки системы, что удобно эксплуатационному штату. В нашей стране исторически сложилось так, что системы СЦБ разрабатывались и совер- шенствовались с использованием менее надежных элементов. Все усовершенствования в сис- темах ЭЦ были направлены, как правило, не на устранение первопричины отказов, а на умень- шение их последствий (сокращение времени задержки поездов), это привело к значительному усложнению и удорожанию устройств. Такими наглядными примерами являются: разработки рельсовых цепей для участков с низ- ким сопротивлением балласта; сложные диагностические системы для устройств автоблоки- ровки; значительное увеличение числа реле на одну стрелку в системах ЭЦ; сложные и гро- моздкие устройства электропитания; множество регламентирующих инструкций. Для адаптации системы МПЦ «Ebilock-950» к условиям российских железных дорог были приняты следующие решения: отказаться от принципа выключения устройств с сохранением пользования сигналами; замыкать поездной маршрут обычными командами только при вы- полнении всех необходимых условий для обеспечения безопасности движения (свободности пути, незамкнутости секций по всей трассе маршрута, контроля положения ходовых и охран- ных стрелок, отсутствия попутно несовместимых маневровых маршрутов и др.). Дополни- тельно в проект были введены функции блокировок стрелок, светофоров, секций и путей (ана- логично «красному щиту»), В состав системы МПЦ «Ebilock-950» входят следующие основные устройства: - управления и контроля состояния объектов управления (автоматизированные рабочие места ДСП, электромеханика, оператора пункта технического обслуживания вагонов, опера- тора местного управления стрелками); - обработки зависимостей ЭЦ (центральное процессорное устройство)', - объектные контроллеры с встроенными устройствами контроля сопротивления изоляции монтажа (интерфейсные устройства к напольным объектам СЦБ); - концентраторы информации о состоянии управляемых объектов и трансляции команд на изменение их положения, объединяемые между собой и с центральным процессорным устройством с помощью петель связи; - диагностики, позволяющие локализовать отказы комплектующих элементов системы до отдельной печатной платы; - управляемые и контролируемые объекты СЦБ (стрелочные электроприводы, светофо- ры, рельсовые цепи, переезды и др.)', - стативы с релейным оборудованием, генераторами и приемниками рельсовых цепей, транс- форматорами и др.; - устройства электропитания (первичные и вторичные источники питания); - устройства защиты (заземления, разрядники, предохранители, устройства контроля со- противления изоляции монтажа)', - кабельные сети от объектных контроллеров к напольным устройствам СЦБ. Структурная схема системы «Ebilock-950» приведена на рис. 2.36. Ядром этой системы МПЦ является центральный процессорный модуль, в котором основной и резервный компью- теры безопасным способом осуществляют все взаимозависимости, принятые в системах ЭЦ. Этот модуль также осуществляет взаимодействие с системами управления и наблюдения (с АРМ ДСП и АРМ ШН) и системой объектных контроллеров, непосредственно управляющих электроприводами стрелок, светофорами, интерфейсными реле. Через эти реле передается информация о состоянии рельсовых цепей и всех систем, увязанных с компьютерной центра- лизацией, а также состояния системы связи объектных контроллеров с центральным компью- тером и системы электропитания. 122
Светофор Стрелка Переезд Объекты станции и перегона Рис. 2.36. Структурная схема МПЦ «Ebilock-950» Безопасность движения поездов обеспечивается специальной встроенной системой диагно- стики за счет выявления отказов, при которых система приходит в «защитное» состояние, и выполнением норм Европейского комитета по стандартизации в области электротехники (CENELEC), а также использованием системных и программных принципов при ее разработке. Системный принцип определяет заданный уровень безопасности и способ его обеспече- ния, защиту от систематических и случайных ошибок, диверсификацию программирования. Принцип безопасного построения заключается в использовании двух процессоров, работа- ющих с диверсифицированными программами; двойного таймера управления памятью; инст- рукционных тестов защиты от помех; контрольных запусков и перезапусков компьютерного оборудования. Программный принцип подразумевает использование защищенных программ, проверку времени, контроль версии программ, безопасную передачу информации, синхронизацию и сравнение данных, а также использование логики типовых альбомов релейных систем ЭЦ для российских железных дорог. Центральный процессорный модуль (см. рис. 2.36) получает команды от системы управ- ления и контроля, а информацию о текущем состоянии объектов станции—от системы объек- тных контроллеров. Результаты вычислений в виде приказов, а также результаты изменений состояний напольных объектов посылаются соответственно в систему объектных контролле- ров и систему управления и контроля. Связь с объектными контроллерами реализована путем 123
последовательного опроса через двухнаправленный канал передачи. Объектные контроллеры связаны с линией передачи через концентраторы связи. Непосредственно связь центрального компьютера с объектными контроллерами осуществ- ляется по петле связи (четырехнаправленному кабелю) через модемы и концентраторы. Это позволяет размещать объектные контроллеры в непосредственной близости от станционных объектов управления, тем самым значительно уменьшая расход кабеля СЦБ по сравнению с размещением всего оборудования на центральном посту, когда необходимо тянуть кабель до каждого светофора, контакта электропривода, обмотки реле и т.д. При этом объект обслужи- вания (рельсовая цепь, электропривод, светофор) находится в непосредственной близости от системы управления и контроля, что может облегчить поиск повреждений и регламентное обслуживание. Решение по размещению оборудования зависит от местных условий и требо- ваний заказчика. Система связи построена таким образом, что при обрыве кабеля в одном месте информация продолжает поступать на каждый концентратор с разных направлений. Объектные контроллеры системы «Ebilock-950» используют отечественные объекты управ- ления и контроля (рельсовые цепи, светофоры, электроприводы, реле) и дают возможность осу- ществлять увязки со всеми существующими системами автоблокировки, переездной сигнализа- ции, кодирования рельсовых цепей, САУТ и другими системами. В системе «Ebilock-950» используется мощный источник бесперебойного питания с необслуживаемой батареей, от кото- рого организуется питание как электронных устройств, так и рельсовых цепей, электроприво- дов, светофоров, реле. Кроме этого, в системе применяется специальная аппаратура защиты от источников помех с линии, а правила заземления устройств имеют некоторые отличия. Управление МПЦ осуществляется с автоматизированного рабочего места дежурного по станции (АРМ ДСП), созданного на базе промышленной ЭВМ. От ДСП в систему МПЦ по- ступают управляющие команды (например, отмены или установки маршрута), а из системы на АРМ ДСП идет индикация — визуальное представление событий на станции. Команды ДСП, приказы центрального компьютера, состояние объектов, алармы (сообщения о неисп- равностях) автоматически регистрируются в журнале событий и могут быть распечатаны на принтере. Перед пуском системы проводится тестовая проверка правильности подключения всего напольного оборудования. На терминал электромеханика поступает информация о различных неисправностях в системе, например, обрыв петли связи или перегорание лампы светофора. Электромеха- ник дает чисто технические команды, связанные с функционированием системы, и ана- лизирует протоколы действий ДСП и работы централизации. Для непосредственного управления станционными объектами (стрелками, светофорами и т.д.) служит система объектных контроллеров (СОК), являющаяся частью системы МПЦ. Система СОК осуществляет взаимодействие между компьютерной частью централизации с релейными устройствами и напольным оборудованием. Объектные контроллеры монтируют- ся в специальных шкафах. Компьютер централизации. Структурная схема работы компьютера централизации приведена на рис. 2.37. Процессор централизации содержит два синхронно работающих процессорных блока: один функционирует в рабочем режиме (on-line), а другой — в ре- зервном (standby). Резервный блок не влияет на функционирование рабочего, но к нему непрерывно поступает информация со стороны системного программного обеспечения о состоянии рабочего блока. В случае сбоя рабочего блока процессора резервный берет на себя всю обработку информации. Сервисное процессорное устройство SPU выполняет все асинхронные функции, например, операции по вводу/выводу данных и команд. Ком- муникационный блок (COU) организует соединение процессорного блока с АРМ ДСП и с петлями связи концентраторов. Внутри каждого процессорного блока (IPU) находятся два обособленных процессорных модуля FSPA и FSPB, реализующих собственные про- граммы А и В по проверке всех зависимостей централизации параллельно с другим. Об- работка логики централизации в модуле SPU происходит циклйчески. На каждый цикл 124
Терминал электромеханика Рабочее место дежурного по станции Рис. 2.37. Схема работы компьютера централизации «Ebilock-950» отводится примерно 0,3 с. В течение цикла происходят следующие события: первона- чально собирается информация о состоянии всех станционных объектов, затем после ее обработки формируются приказы для объектных контроллеров; дополнительно инфор- мация передается для индикации на дисплей ДСП. Результаты обработки из модульных блоков FSPA и FSPB сравниваются. Процесс сравнения происходит следующим образом: блок FSPA считывает результаты работы «программы В» из блока FSPB; блок FSPB считывает результаты работы «программы А» из блока FSPA. Если результаты различны, то действие системы прекращается до устранения неисправности; если один из модулей закончит обработку раньше другого, то на время ожидания он перейдет в состояние «от- сечки». Максимальное время срабатывания системы 1 с. Это время между изменением состояния станционного объекта и выдачей приказа на объектный контроллер. Питание устройств МПЦ осуществляется от двух независимых источников питания первой кате- гории и резервного стационарного дизель-генератора. Реализация логики централизации. Программа логики централизации представляет со- бой комплекс правил управления различными устройствами СЦБ на основании полученной с поля информации и действий дежурного по станции. Эти правила включают в себя также функции передачи информации для отображения состояний напольных объектов на экран монитора АРМ ДСП. Эти правила безопасным образом выполняются двумя процессорными модулями в центральном компьютере системы «Ebilock-950». Вследствие того, что такие пра- вила являются неотъемлемой частью обеспечения безопасности движения, особое внимание уделяется разработке этих правил и тестированию. В качестве исходных данных были использованы требования к системе, сформулирован- ные в техническом задании и альбом типовых решений ЭЦ-12-90. Структурная схема этапов разработки системы «Ebilock-950» для российских железных дорог приведена на рис. 2.38. На первом этапе разработки выявлялись различия между релейными схемами и требования- ми заказчика. Такие отличия формулировались в письменном виде со ссылками на типовые решения. Эта работа не требовала знаний компьютера вообще и компьютерной централиза- ции в частности и выполнялась опытными проектировщиками релейной централизации. 125
Рис. 2.38. Структура процесса создания логики МПЦ Следующим шагом было определение изменений релейных схем в части увязки с объект- ными контроллерами: одна часть функций схем передавалась к объектным контроллерам (на- пример, схемы управления стрелочными электроприводами; управления огнями светофоров), другая оставалась в программе логики центрального компьютера (схемы установки и размы- кания маршрутов, выбора сигнальных показаний на светофорах), а третья часть была остав- лена в виде релейной схемы с управлением через релейные объектные контроллеры (это раз- личного рода схемы увязки — с переездом, автоблокировкой и др.). На данном этапе осуще- ствлялось разделение функций релейной ЭЦ и новых функций компьютерной системы. На каждом этапе разработки принимались решения: в какой подсистеме и каким образом реализовать ту или иную функцию с учетом обеспечения безопасности движения поездов. В качестве примера для пояснения можно взять реализацию снижения сигнальных показа- ний: это можно выполнить либо с использованием центрального компьютера, либо в системе объектных контроллеров, управляющих огнями светофоров. Если на стадии анализа решено эту функцию реализовать в системе объектных контроллеров, то это должно быть отражено в требованиях к этой подсистеме. На основании общего анализа системы и при тесном сотрудничестве с разработчиками других подсистем составлялось описание их взаимодействия: определялись все входные и выходные параметры, протоколы обмена между подсистемами и т.д. Следующий этап включал разработку программы логики системы МПЦ и ее ввод на специали- зированном языке STERNOL. Этот язык является внутренней разработкой фирмы и максимально приспособлен для описания различного рода зависимостей и функций централизации. Основу языка составляют переменные, которые имеют некоторое число внутренних состояний и набора правил. Состояние таких переменных представляет собой состояние внешних устройств (управле- ние и контроль напольных объектов, прием команд с АРМ ДСП, индикация состояния объектов 126
на экране компьютера и др.). Такая специфика языка STERNOL очень хорошо подходит для опи- сания логики релейных схем и ввода их в виде программы центральному компьютеру. Для тестирования и отладки создавалось тестовое описание станции. В качестве основы для создания тестовых инструкций использовался специальный сборник «Описание тестов» (Test Specification), в котором имеется полный набор случаев проверки функциональности и безопас- ности программы логики системы. На основании этого документа, а также STERNOL-кода и описания станции разрабатывались тестовые инструкции—специального рода директивы, вос- принимаемые и обрабатываемые компьютером в автоматическом режиме. Программа автотеста осуществляет проверку корректности выполнения тестовых инструкций и выдает соответству- ющие протоколы. Тестирование включает в себя как проверку каждой из подсистем в отдельно- сти, так и окончательную проверку в составе всего комплекса централизации. Система объектных контроллеров. Основной составной частью централизации Ebilock- 950 является система объектных контроллеров (СОК 950). Применение распределенной струк- туры объектных контроллеров позволяет разместить их в непосредственной близости от на- польного оборудования в специальных шкафах. В одном шкафу можно разместить два кон- центратора, 16 объектных контроллеров ОК и необходимый источник питания. Общая емкость системы по адресации зависит от объема данных (длины телеграммы) и требуемого времени реакции системы для обслуживания различного напольного оборудова- ния. Система объектных контроллеров поддерживает два интерфейса: с петлей связи для ком- пьютера централизации и с напольными устройствами. Порт петли связи является частью центрального компьютера централизации ЦКЦ и обеспечивает ее подключение к централь- ному компьютеру через модуль ввода/вывода (ЮМ), подготовку телеграмм необходимого формата и поддержание протокола приема и передачи информации по петле связи. Петля связи с концентраторами используется для передачи данных между модулем вво- да/вывода ЮМ и концентраторами. Физической основой петли является четырехпроводный телекоммуникационный кабель, подключаемый к внутренним модемам. Обычно ЦКЦ для передачи информации взаимодействует с концентраторами с одной стороны петли и контро- лирует ее с другой стороны. В случае повреждения кабеля ЦКЦ автоматически изолирует его поврежденный участок, обеспечивая связь с концентраторами с обеих сторон петли. Такое решение обеспечивает непрерывность передачи информации для работоспособной части петли. Концентратор УКП является промежуточным передаточным звеном между модулем ввода/вывода ЮМ и объектными контроллерами. Концентратор является «прозрачным» устройством для ЦКЦ и объектных контроллеров. В связи с этим к нему не предъявля- ются требования по безопасности. Являясь аппаратно избыточным устройством, УКП (концентратор) обеспечивает непрерывность передачи информации в случае аппарат- ных отказов. При сбое в системе питания ЦКЦ автоматически изолирует отказавший УКП, реконфигурируя петлю и обеспечивая связь с другими концентраторами с обеих ее сторон. Сигнальный объектный контроллер управляет сигнальными показаниями и контроли- рует состояния светофорных ламп. Он осуществляет: - снижение сигнальных показаний, т.е. включение более запрещающего сигнального пока- зания вместо требуемого в случае обнаружения неисправности в лампах, необходимых для его отображения (например, сигнальное показание «желтый» при неисправности лампы зеле- ного огня светофора); - «мягкое» включение ламп (снижение нагрузки на лампы при их включении из холодного состояния); - регулировку уровней яркости ламп (изменение выходного напряжения между двумя раз- личными уровнями «высоким» и «низким») в зависимости от требуемой яркости свечения ламп, например, «день/ночь»; - мигающие сигнальные показания (возможность отображения сигнальных показаний ми- гающим состоянием ламп); 127
- обнаружение и индикацию понижения сопротивления изоляции жил кабеля между объек- тным контроллером и сигнальными лампами; - управление светофором с двухнитевыми лампами. Основу схем управления огнями светофоров составляет безопасный компаратор, который формирует сигналы на безопасный прерыватель и дешифратор сигнального показания только при условии присутствия соответствующей директивы в телеграммах А и В. Плата управления лампами светофоров представлена на рис. 2.39. При построении схем используется принцип контроля д инамической работы элементов, а также обеспечения периодического контроля па- раметров схемы по цепям обратной связи. Так, например, в схеме управления лампами светофо- ров периодически производится контроль цепей включения ламп в «холодном» состоянии. Эту функцию выполняет устройство контроля тока, которое включено индивидуально в каждую цепь лампы светофора и в общий провод. Таким образом, фактическое включение лампы опре- деляется путем соответствия между командой на включение сигнального показания и значени- ем токов в цепях включения ламп. Нарушение этого соответствия, а также превышение величин суммарного тока допустимых пределов приводит к блокировке компаратора и переключению на лампу красного сигнального показания. При включении на светофоре разрешающего сиг- нального показания со стороны центрального процессорного модуля требуется периодическое подтверждение (подписка) в выборе данного сигнального показания. Схема объектного кон- троллера входного светофора Н представлена на рис. 2.40. Сигнальные лампы получают пита- ние от трансформаторов СТ-5 с использованием плат типа LMR. Основными функциями стрелочного объектного контроллера являются: - определение состояния (положения) стрелки: левое, правое, потеря контроля, взрез; - управление электродвигателем стрелочного электропривода в соответствии с командами компьютера при централизованном управлении или состоянием кнопок местного управления в соответствующем режиме; - контроль состояния стрелочных замков (данная функция обеспечивает контроль состоя- ния внешних замков стрелочного привода или замков стрелок с ручным управлением); - обнаружение и индикация понижения сопротивления изоляции жил кабеля между объек- тным контроллером и стрелочным электроприводом; - обеспечение управления следующими типами стрелочных электроприводов: однофазно- го и трехфазного переменного тока, постоянного тока. Электродвигатель стрелочного электропривода подключается непосредственно к объект- ному контроллеру, что исключает необходимость применения дополнительных устройств. В схеме управления стрелочным электроприводом дополнительным мероприятием по ис- ключению ложной коммутации рабочих цепей двигателя является реализация составной коман- Рис. 2.39. Плата управления лампами светофоров 128
Светофор Н Тр-рыСТ-5 Лампы ЖЛС12-25+25 Рис. 2.40. Схема управления входным светофором в системе «Ebilock-950» 9 И. Л. Рогачева 129
ды на перевод стрелок, т.е. команда на перевод состоит из двух частей: предварительная с подтверждением и окончательная. В связи с тем, что выходы объектного контроллера не пред- назначены для продолжительной работы, возможно кратковременное прерывание операции перевода стрелки в случае перегрузки выхода. Если операция перевода стрелки не будет завершена в течение предопределенного периода времени, напряжение будет отключено от электродвигателя для предотвращения возможнос- ти его дальнейшего вращения и защиты от повреждения. Стрелочный объектный контроллер позволяет управлять несколькими электроприво- дами (спаренные стрелки, стрелки с подвижным сердечником). Многоприводные стрел- ки требуют скоординированного управления несколькими электроприводами. Система централизации рассматривает такие стрелки как один логический объект, в то же время СОК управляет каждым из стрелочных приводов отдельно. Стрелочный объектный кон- троллер может оперировать не более чем с двумя стрелочными электроприводами, объе- диненными в один логический объект. Структурная схема платы управления стрелочным электроприводом представлена на рис. 2.41. Поскольку одновременный запуск нескольких электродвигателей стрелочных электро- приводов может служить причиной значительного возрастания потребляемого тока, для каж- дого управляющего выхода предусматривается индивидуальная временная задержка. В слу- чае механических повреждений стрелочного перевода, приведших к невозможности рабо- ты одного из электродвигателей логического стрелочного перевода, все электроприводы бу- дут отключены для сохранения работоспособности остальных компонентов стрелочных пе- реводов. Некоторые типы стрелок требуют применения отдельных замков, которые могут контроли- роваться системой СОК. Обычно такие замки представляют собой электромагнитные устрой- ства. Управляющее воздействие д ля таких замков представляет собой сигнал постоянного тока, генерируемый безопасным образом. Состояние таких замков может контролироваться схе- мой, определяющей состояние свободных контактных групп. Рис. 2.41. Плата управления стрелочным электроприводом 130
Для некоторых случаев требуется возможность местного управления стрелкой. При работе в таком режиме состояние стрелки контролируется ЦКЦ, но управление ею осуществляется локально. Местное (локальное) управление стрелками может быть осуществлено с помощью соответствующего набора оборудования. Он состоит из одной или двух кнопок для перевода стрелки и ламп, индицирующих ее состояние при этом режиме работы. Система СОК может быть переключена в различные режимы управления стрелкой (стрел- ками). Переход на местное управление стрелкой выполняется по команде ЦКЦ. В режиме центрального управления стрелка управляется и контролируется ЦКЦ, а в режиме местного управления стрелка управляется при помощи соответствующих кнопок, но в то же время цен- тральный компьютер контролирует ее состояние. В режиме местного управления объектный контроллер отвергает все команды от ЦКЦ на перевод стрелки, пока она не будет возвращена на центральное управление. Лампы индикации локального управления стрелкой располага- ются совместно с другим оборудованием местного управления и подключаются к соответ- ствующим выходам объектного контроллера и индицируют состояние стрелки. Режим резервного управления представляет собой специальную разновидность режима местного управления. Полный набор реализуемых функций зависит от конкретных требо- ваний заказчика. Иллюстрацией этого режима работы является режим ключа резервного управления на участке диспетчерского управления. Установка специального ключа резерв- ного управления проверяется системой объектных контроллеров. После установки резерв- ного ключа СОК информирует ЦКЦ о новом состоянии объекта. После предопределенной временной задержки появляется возможность управления стрелкой аналогично режиму местного управления. Стрелка в режим центрального управления возвращается после изъя- тия ключа резервного управления и проверки ЦКЦ корректности состояния стрелочного перевода. Стрелка с ручным управлением (без электродвигателя) также может быть подключена к централизации. Обычно такая стрелка заперта специальным электромагнитным устройством с ключом в определенном положении и должна быть «открыта» для перевода по специальной команде ЦКЦ. Объектный контроллер безопасного ввода/вывода обеспечивает: управление выходным на- пряжением; управление реле первого класса надежности; контроль состояния контактов ре- лейных схем (замкнут, разомкнут, короткое замыкание). Типичными примерами использова- ния данного типа контроллеров является построение интерфейсов с такими релейными ус- тройствами, как счетчики осей, автоблокировка, переездная сигнализация. С помощью кон- троллера безопасного ввода/вывода осуществляется контроль за состоянием рельсовых це- пей, т. е. определение их свободности/занятости. В случае проследования короткой подвиж- ной единицы через короткую рельсовую цепь вводится определенная временная задержка на изменение состояния рельсовой цепи с занятого на свободное. Для предотвращения неже- лательного кратковременного изменения состояния контактов («дребезга») можно использовать определенное время диагностики состояния контактов реле. Основной задачей контроля состояния контактов является достоверное определение со- стояния различного типа релейных интерфейсов и подобных устройств (стрелок, контактов реле, специальных ключей, кнопок). Эта задача может быть решена как для безопасного оп- ределения состояния контактов, так и для случаев неответственных приложений, в зависимо- сти от решаемой задачи. Объектный контроллер неответственного ввода/вывода обеспечивает управление выход- ным напряжением для схем и устройств, не предъявляющих специальные требования по безопасности. Типичными примерами различного применения этого типа контроллеров явля- ется построение систем обогрева и обдува стрелок. Передача информации. В связи с тем, что к обмену информацией между центральным компьютером централизации ЦКЦ и системой объектных контроллеров СОК предъявляются высокие требования по безопасности, данные сообщения имеют большую информационную 9* 131
избыточность. Такое решение обеспечивает высокую степень защиты данных от искажений с точки зрения безопасности движения поездов. Управляющие сообщения представляют собой битовую последовательность. Она генери- руется центральным компьютером и передается определенному объектному контроллеру для воздействия на необходимый элемент напольного оборудования. Сообщения о его состоянии генерируются объектным контроллером. Это необходимо для информирования центрально- го компьютера о состоянии соответствующего напольного оборудования. Все сообщения при- казов и состояний дублируются для обеспечения безопасности системы. Программа А генери- рует сообщение А в то время, когда программа В генерирует сообщение В, причем каждое сообщение для обеспечения безопасности снабжается уникальным адресом, ссылочным ти- пом, меткой времени и избыточными данными. Пары сообщений генерируются и передаются в течение одного и того же цикла передачи. Для передачи информации в петлю связи с концентраторами несколько сообщений может быть объединено в одну телеграмму. После приема данная информация распаковывается и анали- зируется. Эти операции выполняются портом петли связи (ЮМ) со стороны ЦКЦ и СОК. Несмотря на то, что передаваемые сообщения приказов и состояний имеют некоторые отли- чия формата, используемые принципы обеспечения безопасности данных являются универ- сальными для всех случаев. При приеме телеграммы, адресованной УКП, он распаковывает ее и передает инфор- мацию соответствующим объектным контроллерам. Каждый объектный контроллер про- веряет принятые телеграммы А и В на логическое совпадение и осмысленность, исполь- зуя при этом программы А и В. В случае обнаружения программами А или В расхожде- ния между телеграммами весь приказ для соответствующего объектного контроллера от- вергается и ЦКЦ посылается сообщение о некорректной телеграмме с указанием причи- ны ошибки. Размещение объектных контроллеров. Для размещения объектных контроллеров системы СОК 950 используют пару соединенных между собой шкафов. Левый шкаф служит для полок с объектными контроллерами (до 16 ОК), связевых концентраторов (УКП), источника питания и панели предохранителей (рис. 2.42, а). Правый шкаф предназначен для установки монтажных колодок. Они необходимы для подключения всех внешних кабелей, которые вводятся в правый шкаф через специальные кабельные вводы. Отсутствие внутренней стенки между двумя шка- фами дает возможность организовать кабельные проходы между ними. Шкафы объектных контроллеров могут быть установлены как внутри станционных помещений, так и в специальных контейнерах в непосредственной близости от наполь- ного оборудования. Допускается использование любых видов контейнеров для размеще- ния железнодорожного оборудования при условии обеспечения ими защиты от атмос- ферного влияния. Каждая полка имеет 23 посадочных места для плат интерфейсных модулей (см. рис. 2.42, в). Посадочные места разбиты на пять групп. На рис. 2.42, в показан внешний вид шкафа с ком- плектацией. Позиции с первой на четвертую отводятся для размещения объектных контрол- леров. Пятая позиция предназначена специально для связевого концентратора. Необходимые внутренние соединения между отдельными платами выполняются методом печатного монтажа, выполненного на задней стенке полки (см. рис. 2.42, б). Позиции «а» и первая «б» в каждой группе, кроме этого, имеют необходимые соединения с посадочными местами, отведенными для концентраторов связи УКП. Все устройства устанавливаются на типовую 19-дюймовую стойку, помещенную в ти- повой шкаф. В шкафу размещаются источники питания; четыре полки с электронными платами объектных контроллеров и концентраторов, каждая из которых является типо- вым заводским изделием и представляет собой раму со штепсельными разъемами и на- правляющими для установки 23-х электронных плат контроллеров и концентраторов. Монтаж штепсельных разъемов является типовым и выполняется заводом. На одной пол- 132
Левый шкаф Правый шкаф б Рис. 2.42. Примеры комплектации шкафов МПЦ: а — внешний вид; б — размещение объектных контроллеров; в — полки с ОК ке может быть установлено до четырех объектных контроллеров и один концентратор. Необходимые внутренние соединения между отдельными платами выполняются методом печатного монтажа, выполненного на задней стенке полки. В качестве предохранителей в шкафу с объектными контроллерами использованы предохранители типа «плавкая встав- ка» со светодиодным контролем перегорания и автоматы защиты класса S2, выполненные в виде модульных элементов. Для настройки объектных контроллеров в соответствии с проектом для конкретной стан- ции применяются микропереключатели. Они расположены на задней стенке полки. Микропе- реключатели используются для установки типа и адреса каждого ОК. Кроме этого, применя- ются специальные ключи-маркеры для модулей и кабелей. Все необходимые соединения между 133
объектными контроллерами и напольным оборудованием выполняются кабелями. Они под- ключаются через передние разъемы плат. Интерфейсные модули. Система объектных контроллеров СОК представляет собой мо- дульную систему и обеспечивает взаимодействие с большим набором различных напольных устройств. Интерфейсные модули монтируются на печатных платах и устанавливаются на полках для объектных контроллеров. Типичный объектный контроллер представляет собой набор печатных плат для обеспечения функций ввода/вывода и обработки информации в со- ответствии с заданными требованиями. Плата ССМ-модуль является ядром объектного контроллера. Она обеспечивает контроль состояния контактов. Модуль содержит четыре канала безопасного контроля состояния кон- тактов (рельсовые цепи), шесть каналов не ответственного вывода данных и два канала не ответственного ввода данных. Концентратор осуществляет обмен информацией с другими системами, например с ЦКЦ через петлю связи, а также с персональным компьютером для диагностики и тестирования. Две платы СОМ (одна находится в горячем резерве) совместно с модулем ОСТ образуют УКП, которые могут обеспечивать связь с восемью объектными контроллерами. Плата LMP применяется для управления сигналами и маршрутными указателями. Каждый модуль может управлять и контролировать до шести ламп (две лампы для запрещающего по- казания и четыре для разрешающих). Плата МОТ1 служит для управления стрелочными электроприводами переменного тока. Один объектный контроллер может управлять максимум двумя стрелочными электроприво- дами (спаренными стрелками или стрелкой с подвижным сердечником). Плата МОТ2 исполь- зуется для управления стрелочными электроприводами постоянного тока. Плата ОСТ («Ось- миног») служит для обеспечения взаимодействия между объектными контроллерами и УКП, а также разводки внутри полки питания, необходимого для работы ОК. Кроме этого, этот модуль применяется для соединения УКП с объектными контроллерами на соседних полках, когда это необходимо. Плата OUT-модуль используется для управления не ответственными устройствами, напри- мер, системой обогрева и обдува стрелок. Объектный контроллер с набором таких плат может иметь максимум 78 выходов данного типа. Плата SRC может быть применена для безопасно- го управления реле первого класса надежности. Объектный контроллер, оснащенный такими платами, может управлять максимум 12-ю реле. Примерами использования такого объектно- го контроллера могут быть интерфейсы с релейными устройствами: автоблокировка, переез- дная сигнализация и др. Обеспечение безопасности движения является первоочередной задачей на всех этапах разработки системы, ее проектирования, монтажа, тестирования и обслуживания. Система объектных контроллеров обеспечивает безопасность благодаря применению ряда техничес- ких решений. К ним относятся: диверсификация программ, принцип обратной связи, безо- пасное аппаратное обеспечение. Диверсификация программ является технологией разработки программного обеспечения. При ней программы, выполняющие одинаковые логические функции, разрабатываются дву- мя командами программистов с целью обнаружения ошибок и повышения надежности рабо- ты системы. Обе программы работают на одном микропроцессоре в реальном масштабе вре- мени со сравнением результатов вычислений. В случае обнаружения расхождения между ре- зультатами работы программ система переходит в безопасное состояние. Принцип обратной связи обеспечивает сравнение фактического состояния напольного обо- рудования с ожидаемым в результате выдачи управляющих воздействий. Данное сравнение ведется непрерывно с выдачей сообщения об ошибке и переводом системы в безопасное со- стояние в случае обнаружения расхождений. Например, включение исполнительных реле (пусковых, сигнальных) производится по схе- ме «И», где проверяется включенное состояние реле каждого направления Р1 и Р2 и контроль 134
a Pl Р2 Рис. 2.43. Примеры организации интерфейса: а — схема включения исполнительных объектов; б — схема ввода информации импульсной работы вычислительных каналов (рис. 2.43, а). Схема контроля работы УВК про- веряет соответствие между выводимой информацией и результатами ее контроля по цепям обратной связи. Наличие двух независимых блоков включения реле Pl, Р2 позволяет исполь- зовать для включения этих реле транзисторные ключи с возможностью контроля их состоя- ния по цепи обратной связи. Контроль состояния ключей производится периодически в цикле работы схемы. При несовпадении формируемого сигнала управления и контрольного сигнала хотя бы по одному направлению на уровне вычислительных каналов прекращается формиро- вание импульсного сигнала на схему контроля работы УВК, чем исключается возможность ложного включения исполнительного реле. Ввод ответственной информации также осуществляется по двум направлениям (см. рис. 2.43, б). Для исключения накопления отказов в схемах входных ключей модулей ввода перио- дически через схему электронных ключей производится отключение питания и считывается информация с модулей ввода. При несовпадении считываемой и ожидаемой информации вы- числительные каналы придают всей информации статус «защитной». Внутренняя диагностика. Система СОК оборудована расширенной системой диагности- ки и самотестирования. Диагностические операции начинаются в момент включения систе- мы и продолжаются в фоновом режиме в процесс ее работы. Такое решение исключает воз- можность появления систематической ошибки. Кроме этого, возникающие сбои и ошибки быстро обнаруживаются и идентифицируются. Система СОК передает предупреждения в компьютер ЦКЦ, если объектный контроллер или какой-либо из элементов напольного оборудования отклоняется от нормального режима ра- боты. Проверки ведутся во всех точках принятия решения о дальнейших действиях системы. Если обнаруженный отказ ведет к невозможности дальнейшей безопасной работы устройств, то объектный контроллер будет остановлен. Контролируемые им напольные устройства пере- водятся в безопасное состояние. 135
Автоматизированные рабочие места. Неотъемлемой частью МПЦ являются автоматизи- рованные рабочие места (АРМ) дежурного по станции и электромеханика. Главная задача АРМ — это создание человеко-машинного интерфейса. Он ориентирован на оператора, об- легчает восприятие им текущей поездной обстановки, предоставляет всю необходимую ин- формацию для принятия обоснованных решений. АРМ выполняет роль современного анало- га пульта-табло релейных систем. Применение современной вычислительной техники позволяет создать на экране монитора гибкую мнемосхему станции. Она отображает наиболее важные объекты контроля. При этом вид мнемосхемы может изменяться по командам оператора. Это позволяет отобразить специ- фическую информацию, необходимую для проведения маневровой работы, приема и отправ- ления поездов, проведения проверок оборудования и др. АРМ ДСП отображает состояние поездной обстановки и неисправности аппаратуры, ввод управляющих команд. Оно позволяет также автоматически регистрировать неисправности аппаратуры, ответственные действия ДСП и другие важные события, предоставлять по его запросам справочную информацию и «историю» поездной работы. При подключении АРМ в информационную сеть существует возможность предоставлять достоверную оперативную информацию руководству железной дороги. Применение стандартного персонального компьютера в качестве аппаратной реализации АРМ позволяет снизить стоимость и упростить эксплуатацию и обслуживание системы МПЦ. Программное обеспечение АРМ функционирует под управлением операционной системы Windows NT. Основными функциями АРМа являются: отображение путевого развития станции с пока- зом текущего состояния объектов контроля и управления; обработка команд ДСП; регистра- ция событий; обработка сигналов о неисправностях; отображение журнала событий и списка неисправностей. Пользовательский интерфейс и общие принципы построения АРМ ДСП и АРМ ШН во многом схожи. В АРМ ШН сокращен набор допустимых команд и отсутствует окно, отобра- жающее мнемосхему станции. Общие принципы построения пользовательского интерфейса приведены на примере АРМ ДСП. Все рабочее поле экрана представляется в виде поверхности стола. ДСП может переме- щать каждое отдельное окно с информацией по его поверхности, добавлять новые и удалять ненужные окна. Он может использовать Program Manager для запуска и настройки основных и дополнительных программ АРМ. После запуска основной программы пользовательского интерфейса ДСП создает главное окно на поверхности стола. Другие окна, отображающие информацию дополнительных и вспомогательных программ АРМ, располагаются внутри главного окна. Дополнительные окна могут содержать обзорную мнемосхему станции, детальные ее фрагменты, список неисправностей или журнал событий. Может быть открыто одно окно или несколько окон одновременно. Все окна содержат стан- дартные для Windows элементы. Они позволяют легко управлять содержанием окна и отобра- жать справочную информацию. Главное окно содержит: заголовок в верхней части экрана; строку выпадающего меню; строку быстрого выбора; индикаторы неисправностей и кнопки управления их отображения; мнемосхему станции; диалоговое окно командной строки; строку состояния системы в ниж- ней части экрана. Отображение мнемосхемы станции используется для представления динамической инфор- мации текущего состояния объектов управления (свободность и занятость рельсовых цепей, замыкание и блокирование секций, положение и состояние стрелок и т.д.). Отображение мне- мосхемы станции используется также для выбора объектов управления при формировании команд. В АРМ предусмотрена возможность изменения детализации отображения мнемосхе- мы станции. Это обзорное представление плана станции и детальное отображение ее части для контроля и проведения специальных работ. Существует возможность иметь несколько 136
открытых окон одновременно с разным обзором станционного развития. Окна могут переме- щаться, минимизироваться, максимизироваться и изменять размеры в пределах определен- ных ограничений. Команды, вводимые ДСП, могут воздействовать на объекты (стрелки, светофоры) и на си- стемы (централизации, пневмоочистки стрелок), а также непосредственно на устройства ото- бражения (изменение формата отображения путевого плана станции, вывод информации о неисправностях). Дополнительно выполняется синтаксический контроль команд. Команды могут вводиться с использованием спускающегося меню, всплывающего меню, строки быстрого выбора, командной строки. Все команды могут быть выбраны из древовид- ного спускающегося меню. Строка быстрого выбора, содержащая обозначения наиболее часто встречающихся команд, дает быстрый доступ к ним. Всплывающее меню связано с путевыми объектами. Оно появля- ется после выбора мышью объекта управления. Каждому объекту соответствует свой набор допустимых команд. Командная строка используется для ввода команд с клавиатуры. Она также используется для отображения в текстовом виде команд, подготавливаемых с помощью различных меню. Результат выполнения команды отображается в строке состояния. При вводе ответственных команд система требует подтверждения ДСП в специальном диалоговом окне. АРМ имеет функцию конфигурирования регистрируемых событий. Примерами события являются команды: изменяющиеся состояния путевых объектов, внутренние сообщения и сигналы о неисправностях оборудования. Записи о событиях содержат также информацию о времени их возникновения. Неисправности формируются в специальный класс событий и показывают ненормаль- ные условия, т.е. повреждения в путевом объекте. Неисправности могут оповещаться как визуальными, так и звуковыми сигналами. Каждое сообщение о неисправности должно быть подтверждено ДСП о его прочтении. В добавление к сообщениям о неисправности путевого объекта информация о нем может отображаться мнемоническим символом на путевом плане станции. Неисправности сохраня- ются в специальном списке. Он начинает формироваться с момента обнаружения первой не- исправности. Запись удаляется из аварийного списка, когда устранены условия, создавшие неисправность. Это подтверждается дежурным по станции. Если необходимо, записи о неис- правностях могут быть удалены вручную из аварийного списка. Программное обеспечение АРМ состоит из ряда связанных между собой подсистем: уп- равляющая система реального времени; программа построения символов; программа постро- ения мнемосхемы; база данных; обмен данными. Система реального времени выполняет прием и передачу данных от оборудования центра- лизации, их обработку, управление графическим отображением плана станции, ведет обра- ботку и регистрацию событий и неисправностей. Программа построения символов объектов позволяет разрабатывать графическое представление стрелок, светофоров и других объектов в различных состояниях. Программа построения мнемосхемы — инструмент для проектирования размещения на экране путевого развития станции, объектов контроля и управления с использованием симво- лов, разработанных предыдущей программой. АРМ использует две базы данных: постоян- ную, содержащую описание всех объектов станции и их перекрестные связи, и оперативную, в которую заносят данные в процессе работы системы. Подсистема обмена данных объединя- ет все компоненты АРМ и базы данных. Аппарат управления системой МПЦ станции представляет собой промышленный персо- нальный компьютер PC с клавиатурой, манипулятором типа «мышь», тремя цветными мо- ниторами и печатающим устройством. В качестве резервного аппарата управления на стан- ции используется резервный компьютер с двумя мониторами. Ключи-жезлы с электроза- щелками располагаются на отдельном выносном пульте ДСП. В случае отказа основного 137
рабочего места работа продолжается с резервного рабочего места до устранения неисправ- ностей основного. Для работы с АРМ дежурному по станции необходим минимальный навык работы на персональном компьютере. АРМ ДСП-МПЦ построен на специальной программе MULTIRCOS. Эта программа позволяет открывать схематическое изображение станции с поездным положением, показывающее состояние различных объектов движения, осуществ- лять управление движением поездов и маневровой работой, а также получать необходимую информацию. Изменение состояния объекта может быть произведено путем подачи коман- ды объекту. Отдача команд. Команды можно отдавать из любого окна системы, достаточно ввести мнемонику команды с помощью клавиатуры в окно отдачи команд и нажать две кнопки через пробел: команды и специальной кнопки. Команды бывают следующих типов: без парамет- ров, относящиеся ко всей станции; элементарные (с одним параметром), относящиеся к конк- ретному объекту, который и является этим параметром; маршрутные, при этом в качестве параметров являются светофоры, через которые устанавливается маршрут; ответственные, которые требуют подтверждения от ДСП. Типы событий и их цветовая кодировка. Событием в программе MULTIRCOS называ- ется любое изменение в состоянии системы. Для каждого события хранится точное (до се- кунды) время, в которое оно случилось. В окнах событий пользователь системы может про- сматривать в реальном времени происходящие события. Сообщения в системе могут быть нескольких типов и в зависимости от типа они изображаются в списке событий на разном фоне. Индикация сообщений об изменении состояния объекта, не относящихся к неисправнос- тям, но по тем или иным причинам признанных существенными для ДСП, имеет песочно- желтый фон. В поле «Объект» — название объекта, состояние которого изменилось. Алармы, т.е. сообщения об изменении состояния объекта, диагностируемые как неисправ- ность и требующие внимания ДСП, имеют блекло-красный фон. В поле «Объект» — название объекта, для которого установлено неисправное состояние. Команды и ответы на команды (сообщения о задании команд любым из пользователей сис- темы, а также ответы системы на эти команды) имеют небесно-голубой фон для команд, тем- но-голубой для ответов на команды. В поле «Объект» — идентификатор пославшего коман- ду ДСП. Текстовые сообщения свободного формата имеют светло-зеленый фон. В поле «Объект» — идентификатор добавившего текстовую запись ДСП или прочерк для текстовых записей, сге- нерированных системой, например, записей о подключении пользователей. Ниже приведены примеры реализации отдельных команд дежурным по станции. Автодействие светофоров. Установка режима автодействия для светофоров осуще- ствляется путем ввода в командное поле командной панели команды САО (наименование «сигнала»). В режиме автодействия маршрут по мере проследования поездом не размыка- ется и стрелки остаются замкнутыми. Например, установлен поездной маршрут отправ- ления со второго пути (от светофора 42 — за светофор НД). На символе светофора 42 загорается на экране монитора желтый сигнал его разрешающего показания. Для уста- новки выходного светофора 42 в режим «автодействия» ДСП правой кнопкой «мыши» нажимает на символ светофора 42. Затем в меню команд выбирает команду режима авто- действия САО. Когда в поле командной панели появляется команда САО, 42, ДСП нажи- мает кнопку «Выполнить» (желтая стрелка). В результате выполнения этой команды нож- ка светофора 42 загорается циановым цветом. При занятии поездом первой секции марш- рута выходной светофор 42 перекрывается (красный сигнал). После освобождения перво- го участка удаления на светофоре 42 опять загорается разрешающее показание, так как установлен режим автодействия. Отмена автодействия осуществляется путем ввода ко- манды САЗ и наименования «сигнала...». 138
Блокировка сигнала применяется для исключения возможности установки маршрута по данному светофору при условии отсутствия разрешающего показания на нем. Отмена установленного маршрута выполняется только по команде ОМ (отмена марш- рута) — наименование «сигнала». При поступлении данной команды перекрывается свето- фор, ограждающий маршрут. Отмена установленного маршрута производится при выпол- нении следующих условий: замкнутое состояние маршрута; свободность всех стрелочных и путевых участков по маршруту и осуществляется с выдержкой времени. При отмене поездно- го маршрута, находящегося на автодействии, необходимо предварительно выключить авто- действие. Действия ДСП при отмене поездного маршрута: например, необходимо отменить установ- ленный поездной маршрут отправления (от светофора 42—за светофор НД). Для выполнения этой команды дежурный по станции правой кнопкой мыши нажимает на изображение выход- ного светофора 42 и в выпадающем меню команд выбирает команду ОМ (отмены маршрута). В командном поле появляется соответствующая отмене маршрута запись. Далее ДСП нажимает кнопку «Выполнить» (желтая стрелка). В результате выполнения команды выходной светофор 42 перекрывается, на экране монитора стык у светофора 42 мигает красным цветом (красный прямоугольник), пока идет выдержка отмены маршрута (3 мин при занятом участке приближе- ния и 5 с—при свободном). После этого происходит размыкание маршрута и секции, которые входили в маршрут и горели зеленым цветом, теперь отображаются белым цветом. При отмене маневрового маршрута, например маршрута УММ (от светофора Ml — за светофор Ml6), действия ДСП аналогичны. Выдержка отмены маршрута идет 1 мин при занятом участке приближения. После этого происходит размыкание маршрута и секции, которые были задействованы в маршруте и горели желтым цветом, теперь отображаются черным цветом. Блокировка стрелки в заданном положении. Индивидуальная блокировка стрелки обес- печивается путем ввода в командную панель команды СТБ «стрелка...». После выполнения данной команды невозможно производить индивидуальный перевод стрелки или использо- вать ее в маршруте в положении, отличном от того, в котором она заблокирована. Возможно использовать стрелку в маршруте, если трасса маршрута совпадает с положением стрелки. Блокировка секций. Для того чтобы исключить возможность замыкания маршрута через сек- цию, путь, участок пути, применяется команда блокировки секции СЕБ «секция...». Она может быть использована при производстве путевых работ и в других случаях, когда движение по секции запрещается. Перевод стрелок в заблокированной секции остается возможным. Индивидуальное замыкание секции. В случае необходимости приема, отправления поез- да или маневровых передвижений, когда невозможно задать маршрут командами установки УПМ, УПБ, УММ, УМБ, УМД, секции, участвующие в маршруте, замыкаются индивидуаль- но. Прием, передача и отправление поезда по пригласительному сигналу или по соответству- ющим разрешениям осуществляются при запрещающих показаниях светофоров. После того как появится сообщение о том, что команда принята к исполнению, происходит замыкание секции. Название секции начинает мигать красным цветом, а сама секция загора- ется желтым цветом. Искусственное размыкание секций. Искусственное размыкание производится в случае неразмыкания маршрута после прохода поезда и когда отмена маршрута невозможна. Искус- ственное размыкание стрелочных и бесстрелочных секций возможно только при закрытом светофоре, ограждающем маршрут по этим секциям, вне зависимости от фактического состо- яния секции (свободна, занята). Для искусственного размыкания секции ДСП должен выбрать неразомкнувшиеся сек- ции и выполнить для каждой из них команду СЕИР «секция». После нажатия кнопки «Выполнить» появляется диалоговое окно подтверждения ответственной команды, в ко- тором ДСП должен нажать кнопку «Подтвердить». После этого появляется сообщение о том, что команда принята к исполнению. ДСП убеждается во включении выдержки вре- 139
мени на размыкание по миганию зеленой или желтой полосы на экране, так как каждая секция имеет независимую выдержку времени, равную 180 с. Если искусственное раз- мыкание не прошло, стрелки переводятся на ручное управление с помощью курбеля. 2.5. Отечественная микропроцессорная централизация ЭЦ-ЕМ Первая в России микропроцессорная система ЭЦ на микропроцессорной основе ЭЦ-Е была разработана специалистами института «Гипротранссигналсвязь» (ГТСС) по заданию Депар- тамента СЦБ и представляла собой комплекс устройств, выполняющий централизованное управление стрелками и светофорами средствами вычислительной техники. После всесто- ронних испытаний, проводившихся при участии представителей Санкт-Петербургского уни- верситета путей сообщения и Октябрьской железной дороги эта система в 1997 г. введена в опытную эксплуатацию на ст. Шоссейная (18 централизованных стрелок). В системе ЭЦ-Е средствами вычислительной техники были реализованы задачи управле- ния и контроля за технологическим процессом на станции, соблюдения всех зависимостей стрелок и светофоров с целью обеспечения безопасности движения поездов. Это стало воз- можным благодаря использованию созданного специалистами ГТСС уникального програм- много обеспечения, реализованного с учетом всех требований безопасности и позволяющего решать все технологические задачи централизации стрелок и светофоров на станции. Про- верка комплекса прикладного программного обеспечения ППО на безопасность велась стати- ческим, динамическим и функциональным методами тестирования. Испытания системы ЭЦ-Е проводились на ст. Шоссейная параллельно с работой ре- лейной системы УЭЦ-М. Соединение между модулями связи с объектами и вычислитель- ным комплексом осуществлялось через блоки управления связи с объектом, которые ре- шали вопросы организации протоколов адресного обмена информацией с блоками расши- рения связи и с объектами управления. В системе ЭЦ-Е были реализованы три режима функционирования: - основной, который осуществляется при полной исправности комплекса устройств систе- мы и предусматривает управление объектами централизации с высокой степенью безопасно- сти; основной способ управления в этом режиме — маршрутный; - вспомогательный, который осуществляется при частичном выходе из строя напольных ус- тройств низовой автоматики при полной исправности УВК ПС-1001 и предусматривает управ- ление объектами централизации с несколько пониженной степенью безопасности по сравне- нию с основным режимом управления, так как часть ответственности берет на себя ДСП; - аварийный, который осуществляется при выходе из строя вычислительного ядра УВК ПС-1001 и предусматривает управление переводом стрелок и открытием пригласительных сигналов без проверки условий безопасности. Проведенные испытания и опытная эксплуатация ЭЦ-Е подтвердили работоспособность системы и правильность концепций, заложенных при ее создании. Вместе с тем возникла необходимость создания в России современного отечественного специализированного управ- ляющего вычислительного комплекса УВК, максимально соответствующего жестким требо- ваниям, предъявляемым к системам микропроцессорной централизации. Такой специализи- рованный УВК был создан в АО «Радиоавионика» (Санкт-Петербург) при участии специали- стов ПГУПС и ГТСС. На базе системы ЭЦ-Е с использованием этого УВК была разработана модернизированная система ЭЦ-ЕМ. Управляющий вычислительный комплекс УВК РА-01 в системе ЭЦ-ЕМ служит для цент- рализованного управления стрелками и светофорами и состоит из следующих функциональ- ных частей: - блоков центральных процессорных устройств (БЦПУ), осуществляющих реализацию логических зависимостей при управлении технологическим процессом на станции с задан- ным уровнем безопасности; 140
- блоков сопряжения (БС), обеспечивающих связь с центральным постовым устройством и программное управление блоком устройств связи с объектом и блоком устройств безопасного контроля и отключения; - блоков устройств связи с объектом (БУСС), обеспечивающих непосредственное управ- ление объектами и контроль их состояния; - блоков системы ввода/вывода (СВВ), осуществляющих согласование контрольной и уп- равляющей информации с ЦПУ; - блоков контроля (модулей ввода), осуществляющих контроль состояния напольных объек- тов на станции (МСИ); - блоков управления (модулей вывода МВУ с модулями безопасного контроля и отключе- ния МБКО), осуществляющих управление напольными объектами на станции и исключаю- щих выработку управляющих воздействий при потенциальных отказах; - пульта инженера-электронщика, позволяющего получить данные о состоянии техни- ческих средств УВК РА-01 (на основе Notebook). Оператор ОК МПЦ Ввод параметров напольного оборудования, характеристик поездных и маневровых передвижений РМ ОК МПЦ Оператор систем ЭЦ-ЕМ (ДСП) Моделирование функционирования напольного оборудо- вания, поездных и маневровых передвижений Рис. 2.44. Структурная схема комплекса испытаний ЭЦ-ЕМ 141
Объем аппаратуры для станций с количеством стрелок до 50 составляет 1 шкаф, от 50 стрелок и более — 2 шкафа. Программное обеспечение УВК включает в себя системное и инструментальное ПО, а также программный интерфейс с прикладными программами (или технологическое ПО ГТСС). Операционная система реального времени AVPTOS-16, ис- пользуемая в УВК, разработана под требования безопасности на основе прообраза, кото- рый проверен опытом более 100 инсталляций в системах управления ответственными объектами. Для микропроцессорных систем централизации стрелок и светофоров на станции раз- работан проектным институтом ГТСС базовый отладочный комплекс ОК МПЦ, который предназначен для комплексной проверки функционирования систем МПЦ (рис. 2.44). Под комплексной проверкой понимают тестирование МПЦ на уровне внешних входов/выхо- дов кода. В обработке входных тестовых сигналов участвует весь комплекс аппаратуры и программных средств МПЦ (УСО, УВК, системное и прикладное ПО). Технические сред- ства ОК МПЦ включают ПЭВМ и устройства сопряжения. ПЭВМ используется в качестве рабочего места оператора отладочного комплекса и создается двумя последовательными интерфейсами с устройствами сопряжения ОК МПЦ и рабочим местом ДСП системы МПЦ. Устройство сопряжения выполнено в виде шкафа, содержащего контроллер, платы циф- рового ввода/вывода и оптронных модулей. Последние обеспечивают гальваническую развязку электрических цепей, соединяющих ОК МПЦ и МПЦ. В ПЭВМ рабочего места ОК МПЦ реализованы основные функции отладочного комплекса: настройка на тополо- гию станции, подготовка функциональных тестов, моделирование работы напольного тех- нологического оборудования, имитация движения подвижных единиц и др. Устройства сопряжения управляющего комплекса МПЦ обеспечивают передачу сигналов, имитирую- щих состояние моделируемых объектов в адрес МПЦ, и прием от МПЦ управляющих сиг- налов. Процесс комплексной проверки функционирования системы МПЦ осуществляется в интерактивном и автоматическом режимах. Интерактивный режим используют, как пра- вило, при отладке программного обеспечения МПЦ. В этом режиме ввод управляющих директив в МПЦ, задание параметров и условий моделирования технологических про- цессов осуществляются операторами МПЦ и ОК МПЦ. Контроль за ходом испытаний осу- ществляется визуально. Автоматический режим предназначен для проверки корректнос- ти формирования базы данных. Этот режим не требует участия человека. Формирование управляющих директив, моделирование технологических процессов и контроль за реак- цией МПЦ происходит автоматически со стороны ОК МПЦ. С помощью ОК МПЦ была выполнена отладка прикладного программного обеспечения и комплексная проверка фун- кционирования системы ЭЦ-ЕМ в лабораторных условиях ведущего проектного институ- та ГТСС. Блоки центрального процессорного устройства реализуют центральные зависимости. Бло- ки сопряжения обеспечивают связь с центральным постовым устройством и программное управление блоком устройств связи с объектами и блоком устройств безопасного контроля и отключения. Блоки устройств связи с объектами обеспечивают непосредственное управление объектами и контроль их состояния. Блоки безопасного контроля и отключения исключают выработку управляющих воздействий при опасных отказах. Пульт инженера-электронщика предназначен для получения данных о состоянии технических средств УВК РА. Система МПЦ стрелок и светофоров на базе управляющего вычислительного комплекса УВК-PA типа ЭЦ-ЕМ с централизованным размещением аппаратуры на посту ЭЦ предназна- чена для применения на всех видах раздельных пунктов магистральных железных дорог. Ос- новным отличием ЭЦ-ЕМ от релейных систем ЭЦ является использование микропроцессор- ной техники для решения задач центральных зависимостей. Помимо троированного управляющего вычислительного комплекса, реализующего задачи централизации стрелок и светофоров, в состав системы ЭЦ-ЕМ входят три ПЭВМ рабочего места ДСП (РМ ДСП), с которого ведется управление объектами централизации, упрощенный пульт-табло прямопро- 142
водного управления и индикации. В процессе функционирования системы две ПЭВМ нахо- дятся в рабочем режиме, одна — в холодном резерве. Каждая ПЭВМ физически связана с двумя различными вычислительными каналами УВК. По расположению аппаратуры система ЭЦ-ЕМ является централизованной, релейные и кроссовые стативы находятся на посту ЭЦ. Из релейной аппаратуры сохранены лишь пусковые блоки стрелок, схемы рельсовых цепей и цепи коммутации ламп светофоров. Система ЭЦ-ЕМ разработана с соблюдением всех прин- ципов построения современных систем ЭЦ. Центральным звеном этой системы являются программно-аппаратные средства в составе технологического программного обеспечения и трехканального управляющего вычислитель- ного комплекса, решающие все задачи по выполнению зависимостей ЭЦ в процессе управле- ния напольными объектами и их контроля. В составе управляющего комплекса УВК-PA фун- кционируют следующие основные подсистемы ЭЦ-ЕМ: - ввода/вывода, контролирующая и управляющая объектами низовой и локальной автома- тики (светофоры, стрелки, переезды и др.); - диалоговая, обеспечивающая взаимодействие ДСП с УВК, а также связь ЭЦ-ЕМ с выше- стоящими системами; - центральных зависимостей, реализующая выполнение технологических функций ЭЦ по централизации и блокировке стрелок и светофоров; - диагностики, обеспечивающая контроль исправного состояния всех блоков УВК, выяв- ление отказов и отключение неисправной аппаратуры. Управляющий вычислительный комплекс (УВК), релейные и кроссовые стативы находят- ся на посту ЭЦ. Релейная аппаратура в системе ЭЦ-ЕМ используется для схем рельсовых цепей, непосредственного управления и контроля стрелками, светофорами и другим наполь- ным оборудованием. Число используемых реле в этой системе составляет около 23 реле в пересчете на одну централизованную стрелку (в современных релейных системах ЭЦ на одну стрелку приходится 80—90 реле). Система ЭЦ-ЕМ разработана с соблюдением всех принципов построения современных релейных систем ЭЦ. Средствами микропроцессорной техники она обеспечивает реализа- цию всех функциональных задач по централизации стрелок и светофоров, необходимых для безопасного управления технологическим процессом на станции: установку, размыкание и отмена маршрутов; поддержание разрешающих показаний светофоров и кодирование марш- рутов с проверкой всех условий безопасности; разделка маневровых маршрутов при угловых заездах; подача извещений на переезды; включение пригласительного сигнала; индивидуаль- ный перевод и автовозврат стрелок; искусственное размыкание секций; установка и снятие макетов стрелок и изолированных участков; ограждение приемо-отправочных путей и др. Построение системы ЭЦ-ЕМ на базе вычислительной техники позволило дополнить со- став традиционных технологических функций релейных систем ЭЦ целым рядом новых как технологического, так и информационно-сервисного характера. Среди вновь введенных технологических функций, направленных на повышение безопас- ности движения и увеличения эффективности управления технологическим процессом на станции, можно выделить следующие: - логический контроль занятия путей и участков пути маршрутным порядком и их по- следующего освобождения при проследовании подвижного состава для исключения возмож- ности повторного открытия светофора на ложно освободившийся (при потере шунта) путь или участок пути; - возможность открытия пригласительного сигнала только при условии задания марш- рута с проверкой всех условий безопасности при частичной неисправности напольных уст- ройств (рельсовых цепей, стрелок), что позволяет снизить психологическую нагрузку на ДСП в таких ситуациях; - прекращение кодирования маршрутов до головы поезда при несанкционированном вы- езде подвижной единицы на маршрут; 143
- проверку свободности всех секций в маневровом маршруте при движении вагонами впе- ред после вступления подвижной единицы на маршрут (кроме первой секции, прилегающей к занятой); - исключение посекционного размыкания маршрута при проезде подвижной единицей пе- рекрытого светофора (при отказах); - возможность задания режима автодействия в любом поездном маршруте; - индивидуальную выдержку времени для каждого открываемого светофора; - индивидуальный отсчет выдержки времени для каждого отменяемого маршрута, размы- каемой секции и др. К информационно-сервисным функциям относятся: возможность накопления марш- рутов как по времени, так и по очереди; формирование на экране ПЭВМ РМ ДСП различ- ных сообщений о ходе технологического процесса, выдаче в необходимых случаях голо- совых и звуковых сообщений; удобство ввода управляющих команд; возможность управ- ления многопрограммной очисткой стрелок и др. Особо важной новой функцией является протоколирование и хранение в архиве всего хода технологического процесса и возможность использования всех сведений для анализа поезд- ной ситуации и работоспособности устройств системы ЭЦ-ЕМ. На основе анализа записей из архива о работе напольного оборудования могут выявляться перемежающиеся неисправнос- ти напольных устройств ЭЦ, что дает возможность использования этой информации в АРМ электромеханика СЦБ. На первом этапе опытной эксплуатации системы ЭЦ-ЕМ дежурный по станции при зада- нии маршрутов выполняет дополнительное замыкание стрелок путем снятия рабочего пита- ния всех стрелок станции нажатием специальной кнопки дополнительного замыкания ЗПК. При этом на пульте прямопроводного управления и контроля включена индикация состояния рельсовых цепей и контроль положения стрелок для обеспечения возможности контроля ДСП правильности индикации на мониторе ПЭВМ РМ ДСП. Введение дополнительных мер безо- пасности обусловлено естественным желанием разработчиков «перестраховаться» на началь- ной стадии опытной эксплуатации системы. После успешного завершения этапа испытаний системы с дополнительными мерами безопасности и при условии, что не будет зарегистрировано ни одного опасного отказа, на втором этапе проведения опытной эксплуатации дополнительных мер безопасности не потребуется. На рис. 2.45 и 2.46 (вклейки) приведены схемы управления и контроля сигнальными пока- заниями входного светофора в системе ЭЦ-ЕМ. Выбор сигнальных показаний осуществляется фронтовыми контактами соответствующих сигнальных реле входного светофора Н: НС, НЗС, НМГС, НПС. Цепи возбуждения этих реле формируются через фронтовые контакты специальных интерфейсных сигнальных реле — НСИ, НЗСИ, НМГСИ, НПСИ. Интерфейсные реле типа ДЗ-2700 подключены к выходам мо- дулей УВК. Таким образом, проверка необходимых условий обеспечения безопасности дви- жения поезда в маршрутах приема на станцию выполняется программным способом сред- ствами электронной техники. Питание ламп красного огня и лунно-белого (пригласительного) осуществляется полюса- ми питания ПО и МО от выпрямительного блока БВ с резервом от аккумуляторной батареи. Переключение ламп желтого и зеленого огней при перегорании основных нитей накала на резервные нити осуществляется тыловыми контактами вспомогательного реле соответствия НСО, расположенные в релейном шкафу, которое нормально находится в обесточенном со- стоянии (см. рис. 2.46). Это реле, являясь повторителем постового реле, получает питание через фронтовой контакт сигнального реле НС, т.е. при наличии команды на открытие вход- ного светофора на посту ЭЦ. Горение на светофоре мигающего белого огня осуществляется фронтовыми контактами реле НПМГ и НФКМ. После срабатывания постового сигнального реле НПС импульсное 144
питание ППЛМ и ПМЛМ подается в кабельные провода НПМГС и НОПМГС, к которым в релейном шкафу подключено реле НПМГ (контроля горения лампы лунно-белого пригла- сительного огня в мигающем режиме). Постовое пригласительное сигнальное реле НПС получает питание по обмотке 1-3 через фронтовой контакт интерфейсного реле НПСИ (см. рис. 2.45), а по обмотке 2-4 — через контакты нажатой кнопки НПС, расположенной на пульте аварийного управления системы ЭЦ-ЕМ (рис. 2.47). Контроль включения пригласи- тельного сигнала осуществляется миганием контрольной лампы желтого цвета, располо- женной на аварийном пульте ДСП. Импульсная работа реле НПМГ контролируется схемой двух контрольных реле: НФКМ и НТКМ. При замыкании фронтовых контактов реле НПМГ и НФКМ включается лампа лунно-белого огня, а при их размыкании — выключается. Исправность нити этой лампы контролируется огневым реле НБО (02-0,28/150). На время пауз тыловым контактом реле НПМГ организуется подпитка этого реле по высокоомной обмотке, что предотвращает его выключение. Перегорание основной и резервной нитей лампы красного огня приво- дит к выключению на посту ЭЦ повторительного огневого реле НКО, и на резервном пульте в мигающем режиме загорается контрольная лампа НКО. В случае возникновения различных неисправностей в релейном шкафу выключается контрольное реле НКИ (см. рис. 2.46). Его повторитель на посту ЭЦ также выключается и на аварийном пульте заго- рается лампа красного цвета неисправности НКИ (рис. 2.47, вклейка). Управление объектами централизации и их контроль выполняются в реальном време- ни с рабочего места дежурного по станции (РМ ДСП), оборудованного тремя ПЭВМ и упрошенным резервным пультом-табло прямопроводной индикации и управления (см. рис. 2.47). В процессе функционирования системы две ПЭВМ находятся в рабочем режи- ме, одна — в холодном резерве. Каждая ПЭВМ физически связана с двумя различными вычислительными каналами УВК. Установка маршрутов, положение стрелок, показание светофоров, состояние изолированных участков пути, стрелочных секций, приемо-отпра- вочных путей, участков приближения и удаления, а также других объектов контролиру- ется на экране монитора РМ ДСП. При больших районах управления допускается деле- ние станции на зоны управления с выделением самостоятельных комплектов органов управления и контроля для каждой из зон. Все комплекты РМ ДСП архивируют текущие события и предоставляют возможность ретроспективного просмотра состояния поезд- ной обстановки. Взаимодействие каждого РМ ДСП и УВК осуществляется через группу интерфейсов последовательного обмена данных. Оперативная информация о ходе технологического процесса и состоянии объектов управ- ления передается в ПЭВМ, входящие в состав РМ ДСП, и отображается на экранах их мони- торов. ДСП имеет возможность вводить управляющие команды при помощи клавиатуры или манипулятора «мышь»; распечатывать при помощи принтера протокол работы устройств и действий ДСП. Сообщения используются д ля передачи информации ДСП от системы ЭЦ-ЕМ и выводятся на экран цветного дисплея. Основной экран по функциональному назначению разбит на от- дельные области (окна): - окно сообщений (предназначено для вывода технологических и системных сообщений, пришедших с УВК); - окно запросов, которые требуют подтверждения каких-либо действий системы и сопро- вождаются звуковым сигналом (например, подтвердите или отмените необходимость снятия блокировки); - окно текущего состояния УВК и др. Технологические сообщения информируют ДСП о ходе технологического процесса, об из- менении состояния напольных устройств и т.п. (например, задается маршрут, невозможна искусственная разделка, разомкнулась секция, запущено автодействие, смена направления, блокировка и др.). 10 И. Л. Рогачева 145
Системные сообщения информируют о состоянии и неисправности системы и требуют вмешательства обслуживающего персонала (например, отсутствие питания напольных объек- тов; сбой в программе УВК; отключение группы цепей управления или контроля; система СВВ работает в штатном режиме; система переключена на резервный пульт и др.). Сообщения об ошибках подаются при ошибках ДСП в наборе управляющей директивы. Контроль фидеров питания выведен на пульт-табло прямопроводного управления и конт- роля (см. рис. 2.47). Контроль изоляции цепей питания выведен на монитор ПЭВМ РМ ДСП и на пульт-табло прямопроводного управления и контроля. Дополнительный контроль работы микропроцессорной централизации ЭЦ-ЕМ осуществляется на АРМ электромеханика СЦБ. При задании маршрутов стрелки могут переводиться автоматически и индивидуально. Для индикации величины потребляемого тока при переводе на пульте прямопроводного управле- ния установлен амперметр. При длительной работе стрелок на фрикцию предусмотрена ди- ректива «Выключение стрелки», а при аварийном управлении — кнопка-счетчик «СчВП» для выключения питания стрелок. Особенности построения отдельных элементов схем управления стрелками показаны на рис. 2.48. Автоматический перевод стрелок осуществляется через контакты управляю- щих интерфейсных реле ПУИ или МУИ типа ДЗ-2700, которые подключены к модулю МВУ. Для индивидуального перевода в плюсовое или минусовое положение на пульте аварийного управления расположены стрелочные кнопки (см. рис. 2.47), контактами ко- торых выполнено подключение проводами РПУ и РМУ к тыловым контактам реле ПУИ и МУИ с проверкой свободности стрелочной секции. При ложной занятости секции ДСП использует кнопку-счетчик вспомогательного перевода установленным в инструкции ЦПТ- 530 порядком. Контроль положения стрелок в режиме работы с УВК организуется через модуль МСИ, а в индивидуальном режиме с аварийного пульта предусмотрены стрелоч- ные контрольные реле, включенные по типовой схеме. Контактами этих реле включают- ся контрольные лампы на пульте по жилам КП, КМ и КО. Макет для выключения стрелок в системе ЭЦ-ЕМ (рис. 2.49) содержит макетный шланг; блок питания МБП; реле КМ—контроля подключения макета к линейным проводам выключа- емой стрелки; КК—контроля замыкания контактов пускового реле при установке макета; МПК и ММК—контрольные стрелочные реле макета, имитирующие плюсовое или минусовое поло- жение стрелки, выключенной из зависимости; МПП—противоповторное реле подключения макета, фиксирующее возврат коммутатора макета в исходное (среднее) положение. Подключение макета к пусковым и контрольным цепям управления выключаемой стрелки производ ится макетным шлангом, один конец которого подключается к клеммной панели стрел- ки на кроссовом стативе, а другой — к клеммной панели макета. В результате переменный ток, поступавший из контрольной цепи стрелки, подключенной к макету, через соответствую- щие клеммы подается на одну из обмоток трансформатора в блоке МБП. Вторичная обмотка трансформатора нагружена выпрямительным мостом, к выходу которого подключено реле контроля макета КМ. Это контрольное реле срабатывает. На пульте аварийного управления начинает мигать красная лампа К-М, а в релейном помещении загорается контрольная лампа ЛМ. Если рукоятка макета находится в среднем положении, включается противоповторное реле МПП. В схеме выключаемой стрелки срабатывает управляющая цепь и подается напря- жение в рабочую цепь. От этого напряжения в схеме макета включается реле КК. Контакты реле КК, МПП и МПС замыкают цепь контрольного стрелочного реле макета МПК или ММК в зависимости от положения рукоятки коммутатора макета РКМ. Реле МПК (ММК) своими контактами подключает диоды VD1, VD2, имитирующие наличие выпрямительного столбика в контрольной цепи схемы управления, выключенной из централизации стрелки. В поездных маршрутах светофоры открываются с контролем замыкания маршрута при свободном маршруте, соответствии положения стрелок по маршруту и охранных, отсут- ствия враждебных установленных маршрутов и свободности пути приема или одного участка удаления. Перекрываются светофоры по директивам отмены маршрута или блокировки 146
ДМ «01 Рис. 2.48. Схема управления стрелкой в системе ЭЦ-ЕМ триаде МСИ триаде мву
оо ПТ ПК_________ 211—с мк" i 21ЧЛ . Р2ПУ Р2МУ КП Пульт аварийного управления ЭЦ-ЕМ ____________2КПП г— ТКМ Ж-2-Л КО К-2,5 МТ Релейная 2РУ 2СП ТП 2?—1 ок 111 ,113 ппс]------ 1—^132 ОК 131 1133 птг мпк МПП МТ _ 3-МЛ* МПК ММК ____к±1^ КМ Ф- П»4 0,5 W 32?—,21 СЗФ 220В 25Вт 2,0 2,0 111112 211122 77Z? МБГЧ-1-2А-250 МПК 41 м____ 61 кк МПК МПК 2 4 3 НМПШЗ-120/250 ММК М ММК 4 2 НМПШЗ-1200/250 МПС йд. 121 ^Д105Б .VD2 42 М МПК 81 ММК ММК 2,0 2,0 31||3241||42 МБГЧ-1-2А-250 С1Ф 11^2^12 41 (2-3) АШ2-110/220 КК 4 ПК _________4^1 М ОК П НМШ2-4000 j МК ---------401 м НМШ2-4000 МАК МЛ1 МЛ4 МЛЗ МЛ2 МЛ5 ШМЛ1 ШМЛ4 шмлз 1ПМЛ2 ШМЛ5 Рис. 2.49. Схема макета стрелки в системе ЭЦ-ЕМ
светофора; при вступлении подвижной единицы за светофор (через 5—6 с при нормаль- ном проследовании или через 3—4 с при движении короткой подвижной единицы по ко- ротким рельсовым цепям); при наложении шунта на одну или несколько рельсовых це- пей на время более 5 с; при пропадании контроля положения одной или нескольких стре- лок на время более 5 с; при проявлении враждебностей; при неисправностях светофора, приводящих к его погасанию (например, перегорании основной и резервной нити лампы разрешающего показания); при нажатии кнопки экстренного перекрытия сигналов (СчАУ) на аварийном пульте-табло прямопроводного управления и контроля. Пригласительные сигналы светофоров в штатном режиме работы системы открыва- ются с контролем замыкания и свободности маршрута, правильного положения стре- лок по маршруту и охранных, отсутствия враждебностей и свободности пути приема или первого участка удаления, нажатия соответствующей кнопки пригласительного сигнала на пульте-табло аварийного управления и контроля (не осуществляется про- верка отдельных условий безопасности, перечень которых был задан в директиве уста- новки данного маршрута). Перекрывается пригласительный сигнал светофоров при от- пускании кнопки; при вступлении на маршрут или при наложении шунта; при пропада- нии контроля положения стрелки на время более 5 с и при перегорании нити лампы лунно-белого огня. Маневровые светофоры перекрываются по специальным директивам: при вступлении ма- неврового состава за светофор и освобождении секции перед светофором или освобождении первой секции за светофором; осаживании состава; наложении шунта или при пропадании контроля положения стрелки; проявлении враждебностей; перегорании нити лампы белого огня; нажатии кнопки экстренного перекрытия сигналов. Отмена маршрутов позволяет: перекрыть светофор независимо от того, соблюдены или нет условия отмены; отказаться от установки маршрута, даже если секции еще не замкнуты; с проверкой условий безопасности разомкнуть все секции, входящие в данный маршрут (при свободном участке приближения к маршруту и соблюдении условий безопасности маршрут отменяется сразу и выдается сообщение, например: «Отмена маршрута от светофора М5»); при занятом участке приближения к маршруту и соблюдении условий безопасности маршрут отменить с выдержкой времени. При этом в начале выдержки для поездных маршрутов выда- ется сообщение: «СТвв=3 мин отменяется маршрут от Н2». Искусственная разделка секций выполняется введением директив для всех размыкаемых секций: ИР (секц. 1) (секц. 2) (секц. 3.) (секц. 4). После восприятия этих директив системой ЭЦ-ЕМ на схематическом плане станции отображается индикация искусственно разделывае- мых секций (мигающее изображение) и выдается сообщение о начале искусственной раздел- ки данной секции: «Начата искусственная разделка...». Если по каким-либо причинам невозможно разомкнуть данную секцию, то выдается сообщение: «Невозможна искусственная разделка...». Такими причинами могут быть: попытка задания искусственной разделки; попытка зада- ния искусственной разделки секции, входящей в маршрут с открытым светофором (во избе- жание перекрытия сигнала); попытка задания искусственной разделки секции, для которой директива искусственной разделки ранее уже введена, но секция еще не разомкнулась. В случае отказа микропроцессорных устройств, как было отмечено выше, предусмот- рен пульт прямопроводного управления. Пульт-табло прямопроводной индикации и управления (см. рис. 2.47) используется в системе для выполнения некоторых специ- альных функций управления (кнопки включения режима горения сигналов «день/ночь», рукоятка для установки макета стрелки, ключ-жезл и др.). Режим аварийного управления позволяет ДСП осуществлять перевод стрелок, вклю- чать пригласительные сигналы, осуществлять вспомогательный перевод стрелок при ложной занятости стрелочных секций, устанавливать направление движения на прилегающих перегонах, а также получать информацию о состоянии рельсовых цепей и других объек- 149
тов. Отказ от такого пульта прямопроводного управления возможен при переносе боль- шинства специальных функций управления на ПЭВМ РМ ДСП. На пульте в таком случае могут быть сохранены только ключи-жезлы и рукоятка макета стрелки. Таким образом, в системе ЭЦ-ЕМ реализуются дополнительные информационно-сервис- ные функции: возможность накопления маршрутов как по времени, таки по очереди, форми- рование на экране РМ ДСП различных сообщений о ходе технологического процесса, удоб- ство ввода управляющих команд и др. Вновь введенной функцией в системе является прото- колирование хода технологического процесса (управляющих действий ДСП, реакции на них системы, состояния постового и напольного оборудования ЭЦ). Перечисленные сведения фиксируются и хранятся в архиве РМ ДСП, защищенном от несанкционированного доступа. Эти сведения могут быть в любой момент извлечены и проанализированы. На основании ана- лиза записей архива о работе напольного оборудования (рельсовых цепей, светофоров, стре- лок и др.) могут выявляться перемежающиеся неисправности напольных устройств, что дает возможность использования этой информации в АРМ ШН. Все эти введения позволили существенно облегчить труд ДСП и внесло в их работу элементы комфорта (например, формирование на экране монитора различных сообще- ний о ходе технологического процесса, выдачу в необходимых случаях голосовых и зву- ковых сообщений, удобство ввода команд, возможность управления многопрограммной очисткой стрелок и др.). Одним из достоинств МПЦ, является возможность ее непрерывного совершенствования с учетом постоянного совершенствования микропроцессорных и электронных технических средств. Дальнейшее развитие системы ЭЦ-ЕМ осуществляется по ряду следующих перспек- тивных направлений: переходу на бесконтактные устройства управления напольными объек- тами ЭЦ (стрелками, светофорами и др.); частичной децентрализации системы при управле- нии наиболее удаленными напольными объектами (более 3,5 км); совместной реализации функций ЭЦ и систем перегонной автоматики (с общим управляющим вычислительным ком- плексом); сопряжения с каналообразующей аппаратурой линейных пунктов ДЦ; дополнения технических средств ЭЦ-ЕМ аппаратурой АРМа для электромеханика. 2.6. Организация электропитания микропроцессорных централизаций Неотъемлемой частью любой системы ЭЦ являются источники электропитания, назначе- ние которых бесперебойно обеспечивать системы электрической энергией требуемого вида и качества. Поэтому источники электропитания в новых системах ЭЦ существенно изменились: уменьшились их габариты, повысился КПД за счет применения наиболее рациональных ин- тегральных микросхем, использования высокочастотного преобразования энергии постоян- ного тока и экономичных импульсных методов регулирования. Система питания МПЦ Ebilock-950 соответствует общим для российских железных дорог принципам построения систем питания ЭЦ. Основными составляющими системы электропи- тания являются: вводный щит, на который подается питание от двух фидеров; специальная панель контроля и переключения фидеров; источник бесперебойного питания с изолирую- щим трансформатором; распределительный щит, с которого разводится питание по объектам централизации — в контейнеры объектных контроллеров, на устройства центрального про- цессора, для питания аппаратуры автоматизированных рабочих мест ДСП и электромехани- ка СЦБ, на стативы с релейным оборудованием. Обобщенная структурная схемы системы элек- тропитания МПЦ и отдельного модуля показаны на рис. 2.50. Вместе с тем в организации питания устройств ЭЦ на базе процессорной техники имеются некоторые отличия. Параметры электрических сетей не всегда соответствуют норме, поэтому актуален вопрос о гарантированном питании в случае возникновения неполадок электросети. Основными не- поладками сетевого питания являются: авария сетевого напряжения (полное пропадание на- 150
пряжения); долговременные и кратковременные подсадки и всплески напряжения; высоко- вольтные импульсные помехи; высокочастотный шум; выбег частоты. Применение двух независимых фидеров питания позволяет значительно снизить ве- роятность полного пропадания сетевого напряжения, но остается полная зависимость от качества этого напряжения. Для обеспечения должного качества электропитания широ- кое распространение получили источники бесперебойного питания ИБП. Они позволяют гарантировать параметры питающего напряжения в жестких пределах (напряжение ± 1 %, частота ±0,1 %), избавиться от всякого рода высокочастотных и низкочастотных помех. В случае полного пропадания питающего напряжения ИБП способен поддерживать авто- номную работу системы в течение нескольких часов. Существует также дополнительный режим работы ИБП, называемый «обход» (burras), ко- торый заключается в питании нагрузки отфильтрованным входным сетевым напряжением в обход основной схемы преобразования ИБП. Различают автоматический и ручной режимы burras. Автоматический переход в режим burras производится устройством управления ИБП в случае перегрузки на его выходе или при неполадках в его жизненно важных узлах. Таким образом нагрузка защищается не только от изъянов питающего напряжения, но и от непола- док в самом ИБП. Ручное переключение в режим burras предусмотрено для возможности про- ведения сервисного обслуживания ИБП или его замены в «горячем» режиме, т.е. без переры- ва питания нагрузки. Центральный процессор Ebilock-950 является системой с дублированной структурой. Он имеет два абсолютно идентичных комплекта аппаратуры, один из которых находится в «горя- чем» резерве и включается в работу в случае сбоя или выхода из строя другого комплекта. Каж- дый комплект имеет свой блок питания 220 В, который вырабатывает все необходимые напря- жения. Для повышения надежности системы левый и правый комплекты запитываются от раз- личных фаз. Такое решение позволяет избежать полной остановки системы в случае пропада- ния одной из фаз питающего напряжения, так как система безопасно переключится на резерв- ный комплект. Питание АРМ ДСП и АРМ ШН осуществляется по такому же принципу. Система Ebilock-950 является распределенной, поэтому контейнеры с объектными контрол- лерами могут располагаться на значительном расстоянии от центрального поста. Для повы- шения надежности каждый контейнер получает питание с распределительного щита цент- рального поста по двум силовым кабелям, проложенным в разных траншеях. Такое решение требует установки в каждом контейнере вводного щита, способного контролировать фидеры и в случае необходимости производить переключение нагрузки с одного фидера на другой с использованием АВР. Дизель-генераторный агрегат (ДГА) Gesan—DP 63 (номинальная мощ- ность 63 кВА) и панель управления, установленные в контейнере, обеспечивают работу сис- темы автоматического ввода резерва (АВР) электропитания трехфазной сети 380 В, 50 Гц (см. рис. 2.50). ДГА установлен в комплексный контейнер, осуществляющий климат-контроль, коммутацию с внешними фидерами, охрану и пожарную безопасность ДГА и шкафа с аппара- турой. Электрическая система ДГА состоит из панели ручного управления и панели автома- тического управления. В панель ручного управления вмонтированы: контроллер, тахометр, вольтметр, амперметр, лампа, счетчик моточасов, автоматический выключатель, переключае- мый вольтметр, датчики температуры, заряда батареи, давления масла и уровня топлива. Ос- новной элемент панели — контроллер GPM-2 — служит для управления запуском ДГА, его работой и остановкой. Кроме того, он отвечает за подачу сигналов тревоги и выполнение аварийных остановок ДГА. В панель автоматического управления вмонтированы аналогич- ные приборы и контроллер GESO. Этот контроллер осуществляет следующие режимы: авто- матический (автотест с/без нагрузки) и ручной (ручной старт, переключение на генератор, стоп). Все ДГА с панелью автоматического управления снабжены системой подогрева для ускорения пуска двигателя и повышения быстродействия в целом. Система подогрева состо- ит из бака, встроенного в систему охлаждения двигателя, и нагревательного элемента с регу- лируемым термостатом. 151
ЯУЭ-0432 АВР УБП Байпас Обогрев эл. приборов РЩ1 Батарея РЩ2 Фидер 1 ЗФ+9 • 380/220 (1 кэт.) ВЛ-СЦБ Фидер 1 ЗФ+9 380/220 (1 кат.) ВЛ-ПЭ Фидер 1 (ЗФ+9 380/220 Мобильная ДЭУ) РЩ1/1 Отопление Освещение модуля модуля РЩ2/1 МПК s g Н « 6 s ? о. 6 « s £ модуль ДГА Условные обозначения: РЩ1 - распределительный щит входной АВР - автоматический переключатель фидеров РЩ2 - распределительный щит выходной Байпас - устройство переключения питания в «обход» УБП УБП - устройство бесперебойного питания (10 кВа) ОК - объектный контроллер ЩУ - щиты учета ЩУ-250М (счетчики) Концентратор Ф zj Ф---------7^ Ф =24 В Рис. 2.50. Схема организации электропитания в системе МПЦ
В каждом контейнере может находиться несколько шкафов объектных контроллеров. В каждом шкафу размещаются до четырех полок с контроллерами и источник питания PSU, который вырабатывает все напряжения, необходимые для работы контроллеров. Источни- ки питания системы объектных контроллеров выпускаются трех типов: PSU51 — источник питания стрелочных электроприводов, формирующий рабочие напряжения для питания дви- гателей стрелочных приводов, элементов внешней логики и дополнительных устройств; PSU61 — источник питания светофоров, обеспечивающий питание светофорных ламп и эле- ментов внешней логики; PSU71 — источник питания внутренней логики системы. Поскольку источники питания непосредственно влияют на безопасность движения поездов, к ним предъявляются высокие требования по функциональным характеристикам, электричес- ким параметрам и показателям надежности. Источники питания (системы объектных контрол- леров) СОК в соответствии с требованиями ГОСТ 29192 -— 91 относятся к категории 2 — тех- нические средства силовой электрической цепи, к классу 2.4—преобразователи электрической энергии, к подклассу 2.2.4 — источники вторичного питания для технических средств сигналь- ных и информационных цепей. Источники питания PSU51 и PSU61 в установившемся режиме имеют следующие технические возможности: обеспечивают независимую коммутацию вход- ной и выходной обмоток трансформатора в соответствии со схемами «звезда» и «треугольник» и вырабатывают необходимые уровни напряжений и токов: ток холостого хода составляет не более 0,5 А; разница тока по отдельным фазам с первичной стороны источника питания при холостом ходе — не более 30 %; при полной нагрузке ИП СОК имеет КПД не менее 90 %. Источник питания PSU71 при выходном токе 6 А обеспечивает необходимую защиту от дина- мических перепадов напряжения. Из-за жесткой электромагнитной обстановки в местах эксп- луатации ИП СОК к ним предъявляются высокие требования по электромагнитной совмести- мости. Подавление сетевых помех в источнике PSU71 выполняют фильтры. Для питания шкафа объектных контроллеров могут применяться два типа источников питания: трехфазный или од- нофазный (с учетом питания стрелочных электроприводов). Распределение напряжений по контроллерам происходит следующим образом. Постоян- ное напряжение 24 В, питающее контроллеры, подается на специализированную плату, через которую питание распределяется по разъемам на задней стенке. Все другие напряжения, не- обходимые различным контроллерам для управления объектами (стрелками, светофорами, релейными интерфейсами), подаются непосредственно на платы. Каждый тип напряжения имеет несколько предохранителей, по одному на каждую плату в контроллере. При срабаты- вании предохранителя только одна плата остается без питания. Все применяемые автоматические предохранители имеют дополнительные контрольные кон- такты. Схема контроля перегорания предохранителей (см. рис. 2.50) представляет собой токовую петлю, которая подключается к специальному входу в концентраторе. В случае срабатывания пре- дохранителя концентратор посылает сообщение центральному компьютеру, которое затем отображается на АРМ ДСП. Сообщение содержит только номер шкафа, в котором это произошло, и не позволяет определить срабатывание какого предохранителя его вызвало. Такой подход оправ- дан тем, что в любом случае электромеханику придется пойти в контейнер объектных контрол- леров и выяснить причину перегорания предохранителя. Определение предохранителя на месте не представляет никакой сложности, так как сработавший автоматический предохранитель имеет чисто визуальные отличия и д ля идентификации не требует никаких приборов. Питание устройств микропроцессорной системы ЭЦ-ЕМ осуществляется также от двух независимых источников питания с применением ИБП (схема межпанельных соединений питающей установки показана на рис. 2.51). Контроль фидеров питания выведен на резервный пульт-табло прямопроводного управления и контроля. Подключение устройств ЭЦ-ЕМ к ис- точникам питания осуществляется через устройства электропитания, которые состоят из щита выключения питания ЩВПУ (щит выключения питания управляемый) в помещении ДСП, щита автоматического распределения нагрузки с АВР, источника бесперебойного питания ИБП и распределительного щита РЩ. 153
Питание УВК 220 В Электрообогрев стрелочных электроприводов КТП-40/10/0,4 СЦБ Рис. 2.51. Схема межпанельных и внешних соединений МПЦ и АБТЦ-ЕМ
Схема электроснабжения транспортабельного модуля промежуточной станции, оборудо- ванной системой ЭЦ-МПК, представлена на рис. 2.52. Система электропитания состоит из двух трансформаторных подстанций: КТП-25/27, подключаемой к линии ДПР напряжением 27,5 кВ, и СТП-10/27, подключаемой к линии СЦБ. К модулю прокладываются кабели марки АВБбШв-1 в земляной траншее на глубине 0,7 м от планировочной отметки земли. Пересече- ния кабельной линии с линиями связи и СЦБ и с железнодорожными путями выполнены в асбоцементных трубах. Заземляющие устройства этих подстанций выполнены в соответствии с нормативными документами и не превышают 5 Ом. Заземление подстанций СТП, в том числе и используемых для питания релейных шкафов входных светофоров, выполнено при- соединением к нейтральной точке ближайшего дроссель-трансформатора двумя стальными проводниками диаметром 12 мм (выравнивающий контур при этом не выполняется). КТП-25/27,5-2 СТП-10/27,5-2 Рис. 2.52. Схема электропитания транспортабельного модуля ЭЦ-МПК 155
ГЛАВА 3 Особенности технической эксплуатации микропроцессорных централизаций 3.1. Совершенствование процесса технической эксплуатации Существующие система и структура обслуживания устройств дистанций сигнализа- ции и связи, основанная на регламентных работах по предупреждению отказов, длительно не менялась по причине преобладания релейной элементной базы и наличия большого количества напольных устройств. Коренное изменение системы технической эксплуатации стало возможным за счет сниже- ния доли релейных систем ЖАТ, минимизации и совершенствования напольного оборудова- ния, перехода на устройства с централизованным размещением аппаратуры, а также приме- нения средств диагностики, телеконтроля и резервирования. Основные направления совершенствования процесса технической эксплуатации устройств хозяйства СЦБ представлены в «Типовом проекте организации обслуживания систем ЖАТ». Структурное изменение технологии обслуживания планируется осуществлять поэтапно. На первом этапе структурных изменений частично сохраняется планово-предупредительный метод в сочетании с сервисным обслуживанием. По мере перехода ко второму этапу доля фирмен- ного и сервисного обслуживания будет расширяться. Новая структура системы технической эксплуатации средств ЖАТ предусматривает ук- репление производственной базы линейных производственных участков дистанций сигнали- зации и связи. Применение современных информационных технологий позволит существен- но оптимизировать процесс технического обслуживания и ремонта устройств. Электронные и микропроцессорные системы ЖАТ могут быть частично переданы на га- рантийное и послегарантийное обслуживание Центрам фирменного обслуживания, создавае- мым на базе изготовителей этих устройств. При невозможности или нецелесообразности организации фирменного обслуживания те же устройства должны обслуживаться вновь созданным или уже имеющимся в данном реги- оне Центром сервисного обслуживания, обладающим лицензией на производство работ по технической эксплуатации устройств ЖАТ. В дистанциях сигнализации и связи возможно сочетание трех методов технической эксплуа- тации устройств ЖАТ: местный (дистанция), фирменный и сервисный. При обслуживании мик- ропроцессорных устройств силами дистанции ее специалисты направляются на обучение к раз- работчику и производителю этих устройств для получения соответствующего сертификата. Независимо от того, какая организация осуществляет техническое обслуживание или ре- монт устройств ЖАТ, обязательным является постоянный контроль {мониторинг) за состоя- нием всех устройств дистанций специалистами службы СЦБ {Центром мониторинга и адми- нистрирования — ЦМА). Такой контроль должен осуществляться с помощью системы диаг- ностики и мониторинга, а его результаты фиксироваться, анализироваться и отображаться на мониторах АРМов диспетчеров в дистанциях и в службе СЦБ. С помощью современных информационных технологий в ЦМА должна обобщаться ин- формация о техническом состоянии устройств ЖАТ, оптимизироваться процесс их техни- 156
ческого обслуживания и ремонта и устанавливаться приоритеты выполнения работ по технической эксплуатации устройств СЦБ на текущий момент и в перспективе. Специ- алисты ЦМ А должны принимать ответственные решения, связанные с вмешательством в работу устройств СЦБ, и санкционировать их реализацию. Поскольку эти решения будут приниматься специалистами на основе более полной информации о предотказ- ном состоянии устройств, то сведется к минимуму негативное влияние «человеческого фактора» на качество их работы. Для организации обслуживания микропроцессорных устройств и координации дей- ствий эксплуатационного штата дистанций сигнализации и связи на сети железных до- рог при службах СЦБ будут созданы головные дистанции сигнализации и связи. Кроме стандартных функций линейной дистанции, такая головная дистанция будет выпол- нять дополнительные (рис. 3.1) задачи по учету и анализу информации о состоянии техничес- ких средств ЖАТ на данной железной дороге. Кроме того, она будет оперативно координиро- вать работу по устранению нарушений нормальной работы устройств СЦБ, осуществлять тех- ническую эксплуатацию микропроцессорной и релейно-процессорной аппаратуры систем Д Ц и ДК центров управления перевозками. В состав головной дистанции кроме традиционных подразделений должны входить: центр мониторинга и администрирования, центр сервисного обслуживания микропроцессорных средств ЖАТ, бригада по вводу в действие электронных и микропроцессорных устройств и мобильные бригады по их ремонту и регулировке. Дополнительно в составе такой дистанции должны быть: цеха по ремонту электронной и микропроцессорной аппаратуры, отделы мет- рологии, электронного документооборота и технической документации, надежности и комп- лектации. Для расчета интегрального показателя качества технической эксплуатации разработана классификация видов нарушений безопасности движения поездов, отказов устройств СЦБ и связи и нарушений правил их технической эксплуатации. Рис. 3.1. Структурная схема головной дистанции СЦБ 157
Ниже приведены примеры этой классификации для устройств электрической централизации. Особые случаи брака в работе (80 баллов)-, перевод стрелки под составом; ложное появление на напольном светофоре разрешающего движение показания вместо запрещающего или появ- ление более разрешающего показания светофора; переключение разрешающего показания све- тофора на запрещающее, вызвавшее проезд запрещающего показания светофора на станции. Отказы 1 группы (24 балла): отказы устройств ЭЦ, в результате которых была допущена задержка поезда сверх времени, установленного графиком движения поездов; незавершен- ность ремонта устройств СЦБ во время выделенного для этих целей технологического окна. Отказы и нарушения 2 группы (8 баллов): неисправности устройств СЦБ, вызвавшие само- произвольное включение на путевом светофоре показания, запрещающего движение, но без проезда светофора; неисправности устройств ЭЦ, вследствие которых прием и отправление поездов производятся по пригласительным сигналам, но без задержки сверх установленного графиком движения времени; неисправности устройств телеконтроля (теледиагностики), в результате которых не был предотвращен отказ контролируемых ими устройств СЦБ. Отказы и нарушения 3 группы (6 баллов): случай нарушения требований ПТЭ, Инструк- ции по техническому обслуживанию устройств СЦБ (ЦШ-720); Инструкции по обеспечению безопасности движения поездов при производстве работ по техническому обслуживанию и ремонту устройств СЦБ (ЦШ-530), а также других аналогичных нормативных документов, зафиксированный по результатам ревизии дистанции; неисправности устройств СЦБ, вслед- ствие которых невозможен перевод стрелки, включение разрешающего показания на свето- форе (не вызывающие задержки движения поездов). Отказы и нарушения 4 группы (4 балла): отказы устройств СЦБ, способные повлиять на регулярность процесса перевозок или на безопасность движения поездов (кроме перечислен- ных выше); случаи нарушения установленной технологии обслуживания и содержания уст- ройств СЦБ (например, отклонения контролируемых параметров от нормы в рельсовых це- пях, кабелях и т.д.); неудовлетворительное знание разделов ПТЭ и инструкций, предусмот- ренных соответствующими должностными обязанностями; случаи сокрытия или несвоевре- менного информирования об отказах устройств, нарушения технологии хранения устройств или ведения технической документации. Переход к новой системе технической эксплуатации устройств СЦБ, основанной на ис- пользовании аппаратно-программных средств (на базе микропроцессоров со встроенной ди- агностикой и резервированием важнейших узлов), позволит оптимизировать эксплуатацион- ные расходы в хозяйстве СЦБ и обеспечить надежное функционирование традиционных и новейших микропроцессорных систем железнодорожной автоматики. 3.2. Техническое обслуживание микропроцессорных централизаций Виды микропроцессорных устройств СЦБ. В зависимости от степени использования ап- паратно-программных средств эксплуатируемые устройства микропроцессорной централи- зации (МПЦ) подразделяются на четыре основных вида: - микропроцессорная централизация с центральным процессором и объектными контрол- лерами; - микропроцессорная централизация с релейным интерфейсом; - релейно-процессорные централизации; - релейные централизации с АРМ ДСП. В общем виде устройства микропроцессорной централизации состоят из следующих ос- новных частей: - автоматизированного рабочего места дежурного по станции (АРМ ДСП) и электромеха- ника (АРМ ШН) с программным обеспечением (системный блок, монитор, клавиатура, мани- пулятор, принтер); 158
- управляющего комплекса центрального поста с программным обеспечением ОП (УК, центральный процессор); - специальных устройств бесперебойного электропитания УБП; - объектных контроллеров ОК с программным обеспечением; - локальной вычислительной сети (петли связи) с концентраторами между управляющим комплексом УК и объектными контроллерами ОК; -традиционных устройств СЦБ электрической централизации (напольного оборудования, кабельной сети, стативов с релейным оборудованием, трансформаторов, устройств электро- питания и защиты и других устройств в зависимости от применяемых на станциях техничес- ких решений). Техническое обслуживание напольных устройств СЦБ (электроприводов, светофоров, дрос- сель-трансформаторов, кабелей СЦБ от объектных контроллеров к электроприводам, рельсо- вым цепям, светофорам и другим напольным устройствам СЦБ), стативов (с релейным обору- дованием, аппаратурой рельсовых цепей, трансформаторами и другими устройствами), эле- ментов защиты от перенапряжения осуществляется в соответствии с требованиями Инструк- ции ЦШ-720 и специальных технологических карт. Центральный процессор, управляющие комплексы, объектные контроллеры, включая кон- центраторы информации, модули, блоки, платы с микросхемами, устройства бесперебойного питания и автоматизированные рабочие места МПЦ представляют собой устройства, которые не требуют в процессе эксплуатации периодической подстройки и регулировки. Для технического обслуживания и ремонта аппаратных средств микропроцессорных уст- ройств железнодорожной автоматики (МПУ ЖАТ) применяются следующие методы: плано- во-предупредительный, выполняемый дистанцией сигнализации и связи; фирменный, выпол- няемый изготовителем МПУ ЖАТ; сервисный, выполняемый предприятием сервисного об- служивания (специализированного центра) или головной дистанцией сигнализации и связи железной дороги (например, специалистами дорожной лаборатории). Все эти методы применяются как в гарантийный, так и в не гарантийный периоды обслу- живания и ремонта МПУ ЖАТ. В период гарантийного срока обслуживания замену неисправ- ных элементов с программным обеспечением: центрального процессора, управляющих комп- лексов, объектных контроллеров, АРМ ДСП и ШН, устройств контроля сопротивления изоля- ции монтажа индивидуальных и встроенных в объектные контроллеры, а также замену комп- лектующих элементов петель связи между центральным процессором и объектными контрол- лерами, устройств бесперебойного питания выполняет изготовитель этого оборудования, ра- ботник сервисного центра или, с их разрешения, электромеханик дистанции, прошедший спе- циальное обучение. Перечень работ по техническому обслуживанию устройств микропроцессорной централи- зации и периодичность их выполнения приведены в приложении к специальной Инструкции по обслуживанию и ремонту. При наличии диагностики состояния отдельных устройств МПЦ или автоматических средств измерения аналоговых величин напряжения, тока, сопротивле- ния изоляции допускается исключать отдельные виды работ с разрешения Департамента ав- томатики и телемеханики. Ремонт сменяемых модулей и блоков МПУ ЖАТ, содержащих про- граммируемые микросхемы, микропроцессоры должен выполняться на заводе-изготовителе МПУ ЖАТ или в сервисном центре, оснащенном необходимым оборудованием. Контрольное и диагностическое оборудование не должно вызывать сбои и отказы в ра- боте систем МПЦ. Система диагностики МПЦ должна обеспечивать: контроль техническо- го состояния МПЦ; поиск места отказа и определение причины отказа; прогнозирование технического состояния модулей и блоков МПЦ; высокую достоверность результата диаг- ностирования, исключая признания заведомо неисправного {неправильно функционирующе- го) объекта в качестве исправного {правильно функционирующего). Для исключения оши- бок по причине «человеческого фактора» при диагностировании в системах МПЦ применя- ются специальные {полные) проверяющие и диагностические тесты с автоматизированны- 159
ми методиками вычислений, которые фиксируют неправильные действия оператора и бло- кируют их реализацию. АРМ ШН в системах МПЦ обеспечивает локализацию мест неисп- равности с точностью до модуля, блока, платы и предоставляет возможность производить проверку исправности не охваченных самоконтролем микропроцессорных и электронных элементов системы. Устанавливаемый в действующие МПУ ЖАТ после ремонта объектный контроллер, мо- дуль (блок) проходят проверку их работоспособности в объеме функций, реализуемых дан- ным прибором. Каждый прибор после ремонта должен иметь отметку (этикетку, бирку) о про- верке на соответствие техническим требованиям с указанием даты проверки, а также должно- сти и подписи проверяющего. Гарантийный срок эксплуатации блока или модуля как нового, так и после ремонта и послеремонтной проверки устанавливается не менее 5 лет. Работники дистанции сигнализации и связи, выполняющие работы по вводу, техническо- му обслуживанию и ремонту МПУ ЖАТ, перед допуском к самостоятельной работе проходят обучение, после которого специальная комиссия дистанции проверяет их знания соответству- ющих Инструкций по обслуживанию и ремонту настоящих устройств. В Инструкции о порядке пользования устройствами МПЦ на станции приводится пере- чень всех команд, предусмотренных в программном обеспечении АРМ ДСП такой системы централизации. Взаимодействие между АРМ ДСП и напольными устройствами СЦБ осуще- ствляется через вычислительные каналы или объектные контроллеры и концентраторы, кото- рые обеспечивают контроль состояния напольных устройств и передают им команды от АРМ ДСП с соблюдением требований по безопасности движения поездов. При проверке действия устройств МПЦ необходимо обращать внимание на выполнение ими всех основных функций. Для выполнения таких проверок устройства МПЦ делятся на две части: напольное оборудование с объектными контроллерами и средства реализации мар- шрутных зависимостей с интерфейсом пользователя. Проверка выполнения функций и зави- симостей системы МПЦ производится в два этапа: 1) проверяется соответствие напольного оборудования схемам управления ими и логики объектных контроллеров, а также закрепление их друг за другом (или их адресация и т.д.); 2) осуществляется оценка соответствия интерфейса пользователя схемам управления на- польными устройствами и логике объектных контроллеров. Проверка взаимозависимостей стрелок и светофоров на станции, оборудованной устрой- ствами МПЦ, производится в соответствии с требованиями Инструкции по приемке в эксплу- атацию законченных строительством объектов ЖАТ и связи, Инструкции ЦШ-720 и дополни- тельной Инструкции по вводу, техническому обслуживанию и ремонту микропроцессорных устройств железнодорожной автоматики и телемеханики. Проверка наличия запасных плат и другого запасного оборудования МПЦ выполняется путем сравнения с утвержденным перечнем по номенклатуре и количеству изделий. Провер- ка работы и состояния объектных контроллеров и концентраторов осуществляется с исполь- зованием показаний светодиодов, расположенных в верхней части передней панели плат объек- тных контроллеров. Измерение сопротивления изоляции всех жил кабеля производится с ми- нимальным отключением монтажа со стороны напольного оборудования и с полным отклю- чением кабеля со стороны объектных контроллеров. При выполнении измерения сопротивле- ния изоляции кабелей необходимо проверить изоляцию брони кабелей со стороны напольно- го оборудования (броня должна быть снята), а со стороны объектных контроллеров броня кабелей должна быть соединена между собой (пропаяна) и заземлена. Проверка качества мон- тажа кабеля и возможные ошибки при монтаже петли связи определяются при помощи специ- альной программы «БЕРТ-ТЕСТ» перед пуском устройств в эксплуатацию и после ремонта или замены кабеля. Создание архивов системных журналов производится путем копирования системных жур- налов основного и резервного АРМ ДСП, хранящихся на жестких дисках, в аналогичную папку АРМ ШН. На жестких дисках неупакованные системные файлы хранятся не более трех 160
месяцев, а упакованные — не более 12 месяцев. При проверке файлов рабочего комплекта АРМ ДСП управление устройствами МПЦ переключается на резервное, о чем исполнитель, проводящий проверку, делает запись в Журнале осмотра ДУ-46. Исполнитель, проводящий данную проверку, должен убедиться в наличии ежедневных занесений информации в архив- ные файлы и проверить соответствие номенклатуры архивируемых данных требуемой (при этом особое внимание необходимо уделять записям об отказах устройств МПЦ, сравнивая их с записями в Журнале ДУ-46). При нарушении непрерывности записей или неполноте номенклатуры архивируемых со- бытий исполнитель должен сделать соответствующую запись в Журнале ДУ-46, после чего обратиться к разработчику системы МПЦ или в центр сервисного обслуживания для коррек- тировки программного обеспечения. Во время проверки правильности ведения архивных файлов исполнителю категорически запрещается обращаться к другим файлам МПЦ и самостоятельно пытаться внести корректи- вы в ее программное и информационное обеспечение, в том числе путем записи пропущен- ных событий в архивные файлы. Устройства бесперебойного питания (УБП). Устройства бесперебойного питания уста- навливаются в месте отсутствия воздействия прямых солнечных лучей и высокой запыленно- сти. Срок службы УБП составляет от 3 до 6 лет в зависимости от числа циклов разрядки и температуры окружающего воздуха. Время зарядки УБП составляет от 6 до 10 ч в зависимос- ти от нагрузки и длительности перерыва подачи электроэнергии. Выбор режимов работы, настройка устройства бесперебойного питания производятся в соответствии с Руководством по эксплуатации УБП в зависимости от его конструкции. Устройство бесперебойного электропитания при появлении различных отказов издает сле- дующие тревожные звуковые сигналы: - одиночный тонально модулированный сигнал каждые 5 с (батарея работает, электроснаб- жение в сети нарушено, оборудование работает от батареи, но время ее работы ограничено; такой сигнал указывает на необходимость принятия соответствующих мер—сохранить ра- бочие файлы, произвести обычные операции для выключения компьютера, а затем выклю- чить УБП); - тональный сигнал (такой сигнал предупреждает о том, что разрядная мощность или ем- кость батареи стала менее 60 % и что остающееся время работы батареи ограничено 2 мин; при этом необходимо закрыть файлы и немедленно выключить систему); - громкий тональный сигнал (значительная перегрузка; при перегрузке УБП выключается от источника питания сети автоматически, поэтому нужно установить двухпозиционный пе- реключатель в положение «ВЫКЛЮЧЕНО»; далее отключить или переключить в розетки, защищенные от скачков напряжения, и возобновить подачу питания нажатием кнопки авто- матического выключателя «ВКЛ»), Осмотр и чистка УБП проводится с целью предотвращения его возможного возгорания при возникновении короткого замыкания между внутренними проводниками источника вслед- ствие скапливающейся внутри блока пыли. Проверка работы системы МПЦ от УБП с отключенным внешним питанием выполняется в течение 20 мин с согласия ДСП в свободное от движения поездов время и с оформлением записи в Журнале ДУ-46. Проверка прочности узлов, соединений и измерение температуры их нагрева, а также вентиляции и измерение сопротивления изоляции аккумуляторной бата- реи производится согласно Инструкции по эксплуатации и техническому обслуживанию этих устройств. В случае нарушения передачи данных по петле связи по причине неисправности кабеля или модема, петля автоматически делится на две независимые секции. После разделения пет- левые порты (левый и правый) работают только со своей частью петли. Разделение петли происходит всегда, когда концентратор неработоспособен (например, когда нет питания). Все объектные контроллеры, работающие на этот концентратор, будут автоматически остановле- 11 И. Л. Рогачева 161
ны, а подсоединенные к ним объекты управления переведены в заранее определенное безо- пасное состояние. Релейно-процессорная система «Диалог-Ц». Проверка работоспособности программно- го обеспечения резервного системного блока АРМ ДСП и второй БМ-1602 производится при переводе соответствующих устройств в режим управления периодически один раз в месяц. Работоспособность проверяется по отображению на экране монитора плана станции и объек- тов, а также реализации команд управления. Вся аппаратура системы «Диалог-Ц» размещается таким образом, чтобы обеспечивался доступ эксплуатационного персонала к лицевым сторонам корпусов. Подключение аппара- туры к питающей сети переменного тока производится при помощи сетевых шнуров через источники бесперебойного питания в соответствии с проектом оборудования. Розетки для подключения сетевых шнуров снабжены заземляющими контактами. Если при включении источников бесперебойного питания используется удлинитель сетевого питания, служащий одновременно для подключения другой аппаратуры, необходимо следить за тем, чтобы об- щая мощность потребления не превышала предельно допустимую для данного типа удли- нителя. Для обеспечения надежной работы системы «Диалог-Ц» не допускается закрытие отвер- стий, предназначенных для принудительной вентиляции, в промышленной микроЭВМ, мо- ниторах и источниках бесперебойного питания. Перед вводом в эксплуатацию и периодически один раз в год устройства, находящиеся на хранении более года с момента их изготовления, должны быть включены в условиях РТУ в рабочее состояние на 2 ч при номинальных значениях напряжения питания. Включение аппа- ратуры при вводе в эксплуатацию линейных устройств осуществляется в определенном по- рядке: последовательной установки предохранителей на панели статива и проверке включе- ния вентиляторов и безопасной микроЭВМ (по светодиодам, горящим зеленым цветом). Последовательное появление на семи сегментных индикаторах на лицевой панели модуля центрального процессора ЦП каких-либо цифр (1—9) или букв (А—F) означает правильность подключения периферийных модулей и жгутов с соответствующими адресными перемычка- ми. Отсутствие цифры, соответствующей какому-либо адресу, означает отсутствие жгута с необходимыми адресными перемычками или неисправность модуля. Наличие буквы «С» с мигающей запятой свидетельствует о синхронной работе обоих комплектов БМ-1602. Техническое обслуживание микропроцессорных устройств «Диалог-Ц» заключается в вы- полнении следующих основных видов работ: 1 — проверка времени и даты на ПЭВМ при сезонных часовых переходах; 2 — проверка исправности всех разъемных соединений и чистка устройств; 3,4—проверка работоспособности программного обеспечения на резервной ПЭВМ и ис- точников бесперебойного питания (при отключении от сети); 5—проверка правильности работы модулей БМ-1602 по индикации на передних панелях; 6,7 — проверка работы блока вентиляторов БМ-1602 (с оформлением записи в ДУ-46) и каналов связи по индикации на панели модуля ЦП и экранах мониторов АРМ; 8 — замена фильтра блока вентиляторов БМ-1602; 9—взаимозамена основной и резервной ПЭВМ АРМ; 10—проверка разъемов с частичной разборкой и внутренним осмотром БМ-1602. Микропроцессорные устройства обслуживаются электромехаником СЦБ не ниже восьмо- го разряда: виды работ блоков 2,6 и 8 выполняются совместно с электромонтером СЦБ, а 9, 10 выполняются под руководством старшего электромеханика СЦБ после оформления соот- ветствующих записей в настольном Журнале ДУ-46. Результаты выполнения всех видов ра- бот оформляются в Журнале ШУ-2. На все обозначенные выше виды работ для обслуживающего персонала Департаментом автоматики и телемеханики разработаны технологические карты, отдельные примеры кото- рых приведены ниже. 162
цш ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА № 2 Безопасная микроЭВМ БМ-1602; АРМ: ДСП, ДНЦ, ШН, сервер станции связи, шлюз и др. Наименование работы Периодичность Исполнитель Проверка целостности всех разъемных соединений и чистка устройств 2 раза в месяц электромеханик и электромонтер Инструмент, материалы: отвертка, батист, фланель, спирт. Наружный осмотр заключается в проверке надежного закрепления разъемов, кабелей, шну- ров. Следует очистить устройства от пыли снаружи. Профилактические работы по очистке аппаратуры необходимо производить на устройствах, работающих в режиме контроля. Запре- щается использование жидких и аэрозольных очистителей. Для очистки монитора должна использоваться мягкая хлопчатобумажная ткань. цш ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА № 6 Безопасная микроЭВМ БМ-1602 Наименование работы Периодичность Исполнитель Проверка правильности работы модулей БМ-1602 по индикации на передних панелях 1 раз в квартал электромеханик Модуль центрального процессора предназначен для: постоянного контроля правильнос- ти функционирования устройств БМ-1602; сбора информации с двухпозиционных объектов посредством интерфейсных модулей токовых выходов, модулей входов и их обработку (пе- редачу собранной информации во внешние каналы связи посредством модема или преобра- зователя); приема команд управления посредством модема или преобразователя из внешних каналов связи; обработку и их реализацию посредством управления интерфейсными моду- лями выходов. Работоспособность БМ-1602 проверяется путем контроля наличия индикации на пере- дних панелях блоков питания и модулей. При исправности блоков питания на передней панели каждого блока должны гореть по три светодиода непрерывным зеленым цветом. Индикация синхронной работы комплектов первой и второй БМ-1602 отображается горе- нием индексов БМ1 и БМ2 зеленым цветом при работе в режиме управления, желтым цветом — при работе в режиме контроля и красным цветом — при нарушении синхрони- зации комплектов. На передней панели модуля центрального процессора установлены светодиодные индика- торы зеленого цвета, сигнализирующие о работе и текущем состоянии устройств. Наличие буквы «С» с мигающей запятой на семи сегментных индикаторах модуля ЦП свидетельствует о нормальной и синхронной работе комплектов БМ-1602. При включении питания БМ-1602 производится тестирование процессора. Последователь- ность прохождения тестирования, а также нарушения нормальной работы БМ-1602, отобра- жается на семи сегментных индикаторах. Появление на семи сегментных индикаторах лице- вой панели модуля центрального процессора каких-либо цифр (1—9) или букв (А—F) означа- ет правильность подключения периферийных модулей и жгутов с соответствующими адрес- ными перемычками. ЦШ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА № 7 Безопасная микроЭВМ Наименование работы Периодичность Исполнитель Проверка блоков вентиляторов 2 раза в месяц электромеханик и электромонтер п* 163
Проверка работы блока вентиляторов производится после записи в Журнале ДУ-46. Конт- роль включения осуществляется по появлению индекса (В) на экране монитора на АРМ и визуально при внешнем осмотре блока вентиляторов БМ-1602. Включение или выключение вентиляторов БМ-1602 производится выбором пункта «Сер- вис» основного меню и последующим выбором пункта подменю «Вентилятор» БМ-1602 и в появившемся окне выбора пункта «Включить» или «Выключить». После выбора и нажатия клавиши «Enter» вентилятор включается или выключается, а при выходе из окна и подменю по нажатию клавиши «Esk»—действия не производятся. цш ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА № 10 Безопасная микроЭВМ Наименование работы Периодичность Исполнитель Проверка разъемов с частичной разборкой и внутренним осмотром БМ-1602 1 раз в год старший электромеханик и электромеханик Инструмент, материалы: отвертка, батист, спирт. Замена интерфейсных модулей БМ-1602 производится при отключенном питании после записи в ДУ-46 о выключении устройств системы «Диалог-Ц». Все работы по обслуживанию БМ-1602, кроме внешнего осмотра, разрешается производить в режиме резервного управле- ния при наличии ДСП на станции. Проверка интерфейсных модулей заключается в визуальном осмотре каждого модуля на на- личие механических повреждений. Осмотр разъемов модулей с фронтальной и с тыльной сто- роны осуществляется на отсутствие окиси и повреждений ножек в разъеме. Кроме того, необхо- димо произвести осмотр паек на контактах модулей и объединительной платы в БМ-1602. Отсоединение разъемов от интерфейсных модулей производится при выключенной БМ-1602. Для этого необходимо снять кожух с разъема, осмотреть пайку проводов, очистить от пыли и окиси, собрать разъем. Неисправности устройств АРМ. При неработоспособности системного блока необходимо произвести перезагрузку ПЭВМ путем одновременного нажатия клавиш «Ctrl+Alt+Del» клави- атуры, кнопки «Reset» системного блока. При невозможности перезагрузки ПЭВМ вышеопи- санным способом разрешается произвести выключение ПЭВМ путем отключения питания. Повторное включение питания ПЭВМ должно производиться не ранее чем через 30 с после его выключения. При этом при включении питания ПЭВМ до загрузки системного программного обеспечения будет осуществляться проверка и исправление системной информации, возник- шей в связи с несанкционированным выключением питания ПЭВМ. Если системное программ- ное обеспечение не загружается, то необходимо произвести повторный перезапуск, проверив наличие питания на ПЭВМ и правильность установки исходных параметров в программе SETUP. Если при тестировании элементов системного блока появляется информация: - о неисправности памяти (подача звуковых сигналов свыше одного; вывод на экран мони- тора сообщений о неисправности и т.д.), то необходимо заменить системный блок; - об отсутствии клавиатуры (вывод на экран монитора сообщений), то следует проверить подключение клавиатуры и при необходимости заменить ее; - об отсутствии манипулятора «мышь» (вывод на экран монитора сообщений), то надо проверить подключение манипулятора и при необходимости заменить его; - об отсутствии, либо неисправности видеоадаптеров (несколько коротких звуковых сиг- налов нарушения в передаче цветовой гаммы отображений, выводимых на экран монитора), то необходимо заменить неисправный видеоадаптер или заменить системный блок. При появлении информации о неработоспособности: источника бесперебойного питания (по индикации выведенной на передней панели); модема (по индикации, выведенной на перед- ней панели модема) и исправной внешней информационной сети необходимо проверить пра- вильность его подключения и при необходимости произвести замену. 164
После загрузки системного программного обеспечения необходимо загрузить рабочее про- граммное обеспечение АРМ путем вызова соответствующей пиктограммы, расположенной на рабочем столе монитора. Если после загрузки рабочего программного обеспечения АРМ отображение названия системы «Диалог» в цветах работы мониторов RGB (красный, зеленый, голубой) на одном из мониторов не соответствует действительности, необходимо произвести размагничива- ние маски данного монитора (нажатием на мониторе соответствующей кнопки). После это- го необходимо произвести перезапуск ПЭВМ. Если неисправность осталась, то отключить неисправный монитор и в соответствии с техническим описанием заменить его монитором резервного АРМ. Неисправности устройств БМ-1602. При отсутствии индикации наличия напряжений питания на блоках питания (+5 В, +12 В), необходимо проверить напряжение на входах бло- ков питания (24 В) и целостность предохранителей в этих цепях. При отсутствии питающего напряжения определить место повреждения и ликвидировать его. В случае наличия напряже- ния питания на входах блоков питания необходимо проверить целостность монтажа в разъе- мах или заменить кабель питания. При неработоспособности блока питания необходимо за- менить его исправным. При неработоспособности блока вентиляторов БМ-1602 необходимо проверить наличие напряжения переменного тока 220 В на клеммах блока и целостность монтажа внутри блока. При отказе одного из вентиляторов заменить исправным. При пропадании питания БМ-1602, что контролируется отсутствием горения светодиодов на передней панели блоков питания, необходимо проверить исправность предохранителя пи- тания БМ-1602 и при необходимости заменить его. При несрабатывании управляющих реле после посылки команд ТУ необходимо проверить исправность предохранителя схемы управления. Если после замены предохранителя управ- ляющие реле не срабатывают, то необходимо заменить соответствующий модуль выходов. Если при нормальном срабатывании управляющих реле не происходит установка маршрута, отмена маршрута, перевод стрелок и т.п., необходимо проверить предохранитель схемы уп- равления и при необходимости заменить его. Если после посылки команды ТУ на включение блока вентиляторов и срабатывания управ- ляющего реле В включение вентиляторов не произошло, надо проверить исправность пред- охранителя вентиляторов и при необходимости заменить его. При полной потере контроля состояния объектов на станции надо проверить исправность предохранителя схемы контроля и при необходимости заменить его. После замены предохра- нителя проверить канал связи по контрольной индикации светодиодов на лицевых панелях модемов. При частичной потере контроля состояния объектов необходимо по таблице сигналов ТС (пункт меню «Сервис» и подпункт «Просмотр сигналов ТС») определить неисправный блок БДК и заменить его. При пропадании контроля исправности канала связи (на лицевых панелях модемов свето- диоды не горят) необходимо произвести перезапуск БМ-1602. Если контроль канала связи не восстановился, необходимо отключить модемы или преобразователи от БМ-1602 и произвес- ти их замену резервным комплектом. Замена неисправной аппаратуры БМ-1602 сводится к замене неисправных модулей, кото- рая производится при отключении питания с помощью предохранителей. Возможные неисп- равности БМ-1602 приведены в табл. 3.1. Алгоритм поиска неисправного периферийного модуля состоит в следующем: 1. Изъять из БМ-1602 все периферийные модули. 2. Включить БМ-1602 и убедиться, что модуль центрального процессора ЦП работает ис- правно (горят индикаторы Б1 и Б2). Если индикаторы не горят, то см. неисправности 1,2,3 в табл. 3.1. 165
Таблица 3.1 Возможные неисправности БМ-1602 и причины их возникновения № п/п Неисправность Возможная причина Устранение 1 После включения или перезапуска БМ-1602 не загораются индикаторы Б1 (1) и Б2 (2). На одном из семи сегментных индикаторов модуля ЦП постоянно горит «0» 1. Неисправно ПЗУ в соответствующем МБ модуля ЦП 2. Неисправен модуль ЦП Заменить ПЗУ Заменить модуль ЦП 2 После включения или перезапуска БМ-1602 не загораются индикаторы Б1( 1) и Б2(2). На одном из семи сегментных индикаторах модуля ЦП постоянно горит «8,» 1. Неисправно или неправильно установлено ПЗУ в соответ- ствующем МБ модуля ЦП 2. Неисправен модуль ЦП Заменить или переустановить ПЗУ Заменить модуль ЦП 3 После включения или перезапуска БМ-1602 не загораются индикаторы Б1 (1) и Б2 (2). На семи сегментных индикаторах модуля ЦП индикация отображается не синхронно 1. Неисправен модуль ЦП 2. Неисправен какой-либо другой периферийный модуль Заменить модуль ЦП Определить и заменить неисправный модуль 4 На одном из семи сегментных индикаторах модуля ЦП не отображается какой-либо адрес из подключенных модулей. При этом гаснут светодиоды Б1 (1) и Б2 (2) 1. Отсутствует контакт между каким-либо модулем и объединительной платой 2. Неисправен периферийный модуль, к которому подключен разъем с соответствующим адресом 2. Несправен какой-либо другой периферийный модуль 4. Неисправен модуль ЦП Установить модуль для получения надежного контакта Заменить неисправный модуль Определить и заменить неисправный модуль Заменить модуль ЦП 5 На семи сегментных индикаторах МБ не отображается какой-либо адрес из подключенных модулей. При этом светодиоды Б1 (1) и Б2 (2) не гаснут 1. Отсутствует напряжение питания на адресных перемычках во внешнем разъеме периферийного модуля 2. Отсутствие контакта между внешним разъемом и соответствующим модулем 3. Монтаж адресных перемычек не соответствует необходимому адресу Подать питание на адресные перемычки Установить разъем Привести монтаж в соответствие 6 Отсутствует связь по одному или обоим модемам. Модем трубку поднимает (на модеме загорается индикатор ОН) 1. Неисправна линия связи 2. Неисправен модуль ЦП 3. Неисправен модем 4. Неисправен модем на другом конце линии Устранить неисправность линии связи Заменить модуль ЦП Заменить модем Заменить модем 7 Отсутствует связь по одному или обоим модемам. Модем трубку не поднимает (на модеме не загорается индикатор ОН) 1. Неисправен модуль ЦП 2. Неисправен модем Заменить модуль ЦП Заменить модем 8 Отсутствует связь по нуль- модему 1. Неисправен модуль ЦП 2. Неисправен кабель нуль-модема Заменить модуль ЦП Заменить или отремонтировать кабель нуль-модема 166
Окончание табл. 3.1 № п/п Неисправность Возможная причина Устранение 9 Отсутствует связь по RS-485 1. Неисправен модуль ЦП 2. Неисправен кабель RS-485 Заменить модуль ЦП Заменить или отремонтировать кабель нуль-модема 10 Во время установки связи гаснут индикаторы Б1 (1) и Б2 (2) Неисправен модуль ЦП. Заменить модуль ЦП. В процессе работы гаснут индикаторы Б1 (1) и Б2 (2) 1. Перегрев модуля ЦП 2. Неисправен модуль ЦП Включить вентилятор БМ-1602 Заменить модуль ЦП 11 В таблице сигналов ТС присутствует индикация ложно разомкнутых контактов в одной группе 1. Неисправен соответствующий выход модуля ТП 2. Короткое замыкание соответствующего выхода модуля ТП на «минус» 3. Отсутствует контакт между внешним разъемом и модулем ТП Заменить модуль ТП Устранить короткое замыкание Установить внешний разъем 12 В таблице сигналов ТС отсутствует индикация ложноразомкнутого контакта в какой-либо группе 1. Неисправен модуль «Входов» 2. Неисправен БДК Заменить модуль «Входов» Определить и заменить неисправный БДК 13 В таблице сигналов ТС присутствует индикация ложно разомкнутых контактов во всех группах на одних и тех же местах 1. Неисправен модуль «Входов» 2. Отсутствует контакт между внешним разъемом и модулем «Входов» Заменить модуль «Входов» Установить внешний разъем 14 В таблице сигналов ТС присутствует индикация ложно разомкнутого контакта в какой-либо группе Неисправен БДК, который подключен к соответствующей контактной группе Заменить БДК 15 Не реализуется команда ТУ. На модуле «Выходов» загорается соответствующий светодиод Неисправен соответствующий модуль «Выходов» Заменить модуль «Выходов» 16 Не реализуется команда ТУ. На модуле «Выходов» загорается соответствующий светодиод 1. Отсутствует надежный контакт внешнего разъема с соответ- ствующим модулем «Выходов» 2. Отсутствует управляющий полюс на соответствующем осевом контакте реле модуля «Выходов» 3. Неисправен соответствующий модуль «Выходов» Установить разъем Подать управляющий полюс Заменить модуль «Выходов» 17 Не реализуется ответственная команда ТУ. На модуле «Выходов» загорается соответствующий светодиод 1. Отсутствует надежный контакт внешнего разъема с соответ- ствующим модулем «Выходов» 2. Неисправен соответствующий модуль «Выходов» Установить разъем Заменить модуль «Выходов» 18 Не реализуется ответственная команда ТУ. На модуле «Выходов» не загорается соответствую- щий светодиод 1. Неисправен соответствующий модуль «Выходов» 2. Неисправен модуль ЦП Заменить модуль «Выходов» Заменить модуль ЦП 167
3. Установить (ближний к модулю ЦП) периферийный модуль с внешним разъемом и по- дать питание на адресные перемычки установленного модуля. Включить БМ-1602 и убедить- ся по индикации семи сегментных индикаторов модуля ЦП, что установленный модуль обна- ружен. При этом если индикаторы Б1 и Б2 горят — подключенный модуль исправен. 4. Повторять пункт 3 до обнаружения неисправного модуля. Неисправным будет тот мо- дуль, после подключения которого индикаторы Б1 и Б2 не загораются. Для быстрого поиска неисправного БДК потребуется коммутаторная лампа 24 В, не более 90 мА. Поиск неисправного БДК следует проводить в следующем порядке: 1. Подключить один из выводов коммутаторной лампы к «-» батареи. 2. Второй вывод лампы подключить к первому выходу модуля ТП. При этом проверяется БДК (та его часть, которая подключена к данному выходу модуля ТП. При исправном БДК должны наблюдаться периодические вспышки коммутаторной лампы. Период вспышек дол- жен быть равным периоду опроса состояния контролируемых объектов. Если БДК неиспра- вен, периодичность вспышек лампы будет нарушена (вспышки частые и неравномерные). 3. Для проверки следующей части БДК подключить второй полюс коммутаторной лампы ко второму выходу модуля ТП. 4. Для проверки остальных БДК подключить второй вывод коммутаторной лампы к соот- ветствующим выходам модуля ТП. Просмотр таблицы сигналов ТС осуществляется на АРМ ДСП или на АРМ ДНЦ. Для про- смотра этой таблицы необходимо нажать клавишу F9, а повторным нажатием клавиши F9 выполняется выход из просмотра таблицы ТС. В таблице отображаются замкнутые контакты реле зеленым цветом, а разомкнутые — серым цветом. Релейно-процессорная централизация ЭЦ-МПК. Техническое обслуживание аппарату- ры АРМов производится с целью предупреждения появления неисправностей, которые обус- ловлены наличием узлов системы, требующих профилактического обслуживания (вентиля- торы ПЭВМ, разъемы, манипуляторы «мышь» и др.), а также устранения возникающих отка- зов при выходе из строя радиокомпонентов, деталей и узлов. Обслуживание технических средств ЭЦ-МПК включает в себя следующие аспекты: - периодическое профилактическое обслуживание, которое осуществляется специально обученным персоналом электромехаников поста ЭЦ; - фирменное сервисное обслуживание и ремонт сменных модулей и блоков вычислитель- ной техники, которое осуществляется подразделениями, обслуживающими средства вычис- лительной техники на отделении дороги; - сопровождение программного обеспечения осуществляет «Разработчик». Профилактическое обслуживание включает внешний осмотр устройств, который прово- дится при отключенном питании. При обслуживании АРМ ДСП отключается только один из комплектов аппаратуры. Во время внешнего осмотра оборудование другого комплекта долж- но работать, чтобы исключить возможность прекращения функционирования ЭЦ во время выполнения работ по техническому обслуживанию аппаратуры. При проведении внешнего осмотра оборудования необходимо прежде всего проверить отсутствие посторонних предме- тов на вентиляционных отверстиях аппаратуры, исправное состояние соединительных кабе- лей между блоками и узлами аппаратуры. Проверка работоспособности каналов передачи данных между КТС УК и АРМ осуществ- ляется при включенной аппаратуре путем вызова соответствующей подпрограммы клавишей F6 и визуального наблюдения таблицы состояния контролируемых объектов. Профилактическое обслуживание ПЭВМ, монитора, UPS, SW (HUB), клавиатуры, мыши, принтера и других средств оргтехники и вычислительной техники выполняется согласно экс- плуатационным документам на эти средства. Профилактическое обслуживание КТС УК не требуется. Ниже приведены примеры отдельных технологических карт по обслуживанию ус- тройств управляющего вычислительного комплекса системы ЭЦ-МПК на базе программиру- емых контроллеров. 168
ЦКЖТ ПГУ ПС ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА № 1 ЭЦ-МПК Наименование работы Периодичность Профессия исполнителей Проверка ответственных приказов 1 раз в год Старший электромеханик и электромеханик СЦБ Измерительные приборы, инструмент: дискета с версией программного обеспечения. Работа выполняется в перерывах движения поездов с записью о предстоящей работе в Журнале ДУ-46 и под контролем ДСП при любых манипуляциях. Ответственные приказы используются для сокращения задержек поездов при нарушениях нор- мального действия устройств СЦБ и обеспечения непрерывности перевозочного процесса. Учи- тывая, что случаи использования ответственных приказов—относительно редкие события, необ- ходимо выполнять периодические проверки исправной работы для обеспечения требуемых пока- зателей готовности системы ЭЦ к их выполнению. К разряду ответственных приказов относятся: открытие пригласительного сигнала, искусственная дача прибытия на участке, оборудованном устройствами ПАБ; вспомогательный режим смены направления движения на участке, оборудо- ванном устройствами двухсторонней автоблокировки; вспомогательный перевод стрелок:, откры- тие входного светофора на разрешающее сигнальное показание при ложном срабатывании УКСПС; двойное снижение напряжения', вспомогательный режим открытия переезда и др. Используя средства управления (алфавитно-цифровую клавиатуру или манипулятор «мышь»), в соответствии с «Инструкцией ДСП по пользованию устройствами СЦБ на стан- ции» необходимо выбрать соответствующий сектор ответственных приказов. Электромеханик для передачи ответственных приказов нажимает на рабочей панели экрана монитора кнопку проверяемого режима ответственного приказа и проверяет: на информацион- ной панели экрана монитора высветился транспарант, индицируемый синим цветом, с трафа- ретом ответственных приказов внутри индицируемым белым мигающим цветом; все объекты управления станции, ранее индицируемые окантовкой желтого цвета, кроме значков, связан- ных с ответственным приказом, индицированы окантовкой серого цвета или без окантовки. В режиме ответственных приказов электромеханик обязан: - подвести курсор «лупа» к знаку объекта, по которому будет производиться управление и проверить, что курсор «лупа» сменился на курсор «палец»; - нажать (с удержанием) клавишу «Enter» на панели АЦК или левую клавишу «мышь» и проверить, что: на информационной панели транспарант с трафаретом ответственных прика- зов сменился на транспарант с трафаретом «ТУ» внутри индицируемым белым цветом (этот знак высвечивается только на время формирования и передачи приказа в линию ТУ); на мне- мосхеме станции объект индицирует прохождение подготовительной серии исполнения от- ветственного приказа только на проверяемом объекте. После вышеперечисленных действий нажать групповую пломбируемую кнопку управле- ния ответственных команд на щитке и повторить манипуляции на ПЭВМ по передаче от- ветственных приказов (для передачи исполнительной серии команды). При пользовании пригласительным сигналом убедиться, что после прекращения удержа- ния кнопки мыши (или АЦК) через 5—6 с знак «повторитель светофора» прекратил инди- цироваться белым мигающим цветом. В других случаях пользования необходимо убедиться в правильности исполнения индивидуальных ответственных команд. При проверке команд вспомогательной смены направления согласовать действия с ДСП соседних станций и ру- ководствоваться требованиями «Инструкции о порядке пользования устройствами». Если не получен контроль выполнения ответственных приказов на станции, то старший элек- тромеханик с электромехаником СЦБ должны установить причину и устранить ее с повторной проверкой. Аналогично проверить выполнение всех остальных ответственных приказов. 169
ЦКЖТ ПГУ ПС ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА № 3 ЭЦ-МПК Наименование работы Периодичность Профессия исполнителей Проверка переключения комплектов КТС УК 1 раз в три месяца (работа выполняется в любое время суток) Электромеханик СЦБ Измерительные приборы, инструмент: ключ для шкафа КТС УК. Работа выполняется в перерыве движения поездов с записью в Журнале осмотра ДУ-46 о предстоящей работе, а также под контролем со стороны ДСП всех манипуляций. Переключение комплектов КТС УК выполняется посылкой команд ГРУ с проверкой по индикации условного знака поста ЭЦ на экране монитора. Проверить поступление сигналов ТС в режиме «Канал». Послать команду на задание конкретного маршрута (по указанию ДСП) и по индикации на мониторе проверить ее прохождение. Выполнить переключение комплек- тов на станции с панели управления КТС УК. О выполненной работе и результатах проверки электромеханик должен сделать запись в Журнале осмотра ДУ-46. ЦКЖТ ПГУ ПС ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА № 8 ЭЦ-МПК Наименование работы Периодичность Профессия исполнителей Обслуживание шкафов КТС УК программируемых контроллеров (осмотр и чистка) 1 раз в шесть месяцев Электромеханик СЦБ Измерительные приборы, инструмент, материалы: антистатический браслет с заземлением; комбинированный измерительный прибор Ц4340 (или аналогичный по параметрам); пыле- сос; набор отверток и мягких кисточек; обтирочные концы, замша, поролон, спирт технический. Работы по данной технологической карте выполняются в ночной перерыв движения элек- тропоездов с записью в Журнале ДУ-46. Чистка и проверка элементов шкафа с контроллера- ми производится поочередно для каждого комплекта в отдельности, с поочередным отключе- нием питания: открыть шкаф, отключить питание контроллера. Перед началом профилактических работ необходимо выявить какой комплект, которой в данный момент является активным. Для этого необходимо визуально осмотреть показания индикаторов над кнопками СР на лицевой панели управления. Комплект является активным, если соответствующий ему индикатор горит зеленым цветом. Тумблером отключить НЕАКТИВНЫЙ комплект и убедиться в том, что соответствующий ему красный индикатор 24 В погас. Чистка и проверка микроконтроллеров. Перед разборкой контроллера необходимо запи- сать его конфигурацию (положение перемычек и переключателей), зарисовать схему кабель- ных соединений. Отсоединить внешние кабели, отвинтить крепящие винты и снять корпус. Поверхность снятого корпуса протереть лоскутом. Уравнять электрические заряды тела и контроллера — коснуться рукой проводящего учас- тка шкафа. Отвинтить винты и снять съемные платы адаптеров из разъемов кросс-платы. Вынимая платы из кросс-платы, держать их за края и класть на материал, не имеющий стати- ческого электричества. Одеть на руку антистатический браслет и присоединить его к «земле» (к металлическому корпусу шкафа) для отвода статического электричества при чистке. Произвести чистку от пыли поверхности плат адаптеров и кросс-платы мягкой кистью очень медленными движени- ями без нажима и продуть поверхности плат воздухом из пылесоса. 170
Вычистить разъемы и печатные вставки плат замшей, смоченной спиртом, при этом особо тщательно, но без нажима, протереть контакты печатных разъемов, плат адаптеров, вставля- емых в кросс-платы. Не трогать голыми руками позолоченные разъемы плат, чтобы не ухуд- шить электрический контакт в разъеме. Осмотреть визуально: кросс-плату, плату контроллера и платы адаптеров и проверить ка- чество разъемных (штепсельных) соединений, печатных проводников на отсутствие трещин и случайных замыканий на платах в монтаже; проверить отсутствие посторонних предметов на поверхностях плат и монтаже; при наличии на плате перемычек проверить качество их установки и прилегания. Сборка контроллерного блока: вставить поочередно платы адаптеров на свои места в сло- ты кросс-платы и закрепить их винтами; осмотреть и проверить правильность выполненных соединений кабелей, установку адаптеров и конфигурацию контроллера согласно сделанных ранее записей и зарисовок. Затем осмотреть блок контроллера на отсутствие в нем посторон- них предметов (упавших винтов, шайб и других элементов) и выполнить чистку блока пита- ния (отвинтить крепящие винты, снять корпус, протереть лоскутом, почистить поверхность платы и продуть воздухом, осмотреть состояние платы). Установить наружный корпус и зак- репить его винтами. Выполнить чистку плат, допускающих изъятие при профилактических работах (УМВ, УДО и кросс-плат). Подвергать чистке необходимо только платы обесточенного комплекта (пра- вый и левый ряд светодиодов не горят) с поочередным изъятием плат. Отсоединить шлейф от платы путем медленного раздвигания боковых фиксаторов на разъе- ме платы; изъять плату из кросс-платы, потянув ее на себя с попеременным покачиванием из стороны в сторону; почистить от пыли; осмотреть платы на отсутствие посторонних предме- тов, случайных замыканий и трещин; установить платы в кросс-плату и подсоединить шлейф. Выполнить чистку элементов и плат, закрепленных на несущих элементах шкафа и не пред- полагающих их изъятия при профилактических работах (предохранители и т.п.); произвести чистку от пыли (продуть пылесосом); осмотреть качество соединений входящих проводов; подтянуть болты крепления проводов; визуально осмотреть состояние платы. Проверить работоспособность комплекта в следующем порядке: - произвести включение питания комплекта тумблером на лицевой стороне панели управ- ления; через несколько секунд после включения система подает короткий звуковой сигнал (POST-сигнал), характеризующий начальный этап загрузки, в течение которого контроллер должен произвести тест всей системы в целом (длительность теста занимает около 1 мин); - визуально осмотреть работоспособность плат по индикации светодиодов; - с АРМ ШН или вручную переключить проверяемый комплект в активный режим; - в режиме «осциллограмма ТЗК» очистить (сбросить) таблицы; выполнить централизо- ванный вызов объектов телесигнализации, проверить заполнение осциллограмм ТЗК (при успешном выполнении команды комплект можно считать работоспособным). Восстановление работоспособности устройств ЭЦ-МПК после отказов. В данной сис- теме при возникновении отдельных нарушений одновременно ДСП и электромеханику пе- редаются речевые сообщения, как, например: «Неисправность светофора»; «Переключение фидеров питания»; «Пропадание фидера»; «Перегорание предохранителей»; «Неисправность комплектов мигания»; «Нарушение габарита подвижного состава»; «Открыт шкаф КТС УК»; «Поезд на участке приближения»; «Потеря контроля стрелки» (последнее сообщение переда- ется циклически). На время передачи речевого сообщения в верхней части экрана появляется кнопка «Выкл. ЗВ». Однократным нажатием на эту кнопку можно выключить последнее речевое сообщение. Для выключения нескольких речевых сообщений кнопку необходимо нажимать соответству- ющее количеству сообщений раз. Во время работы АРМ ШН на жесткие диски основного и резервного компьютеров зано- сятся протоколы: поездной ситуации, действий персонала и подачи питания. Тем самым ис- 171
ключается возможность прекращения функционирования ЭЦ во время проведения работ, свя- занных с техническим обслуживанием аппаратуры. При отказе устройств обслуживающим персоналом выполняются работы по замене неисправ- ного оборудования на комплект из ЗИП (аварийный запас инструментов и приборов). Все пере- ключения выполняются электромехаником в соответствии со схемами подключения устройств согласно рабочему проекту и в соответствии с технологическими картами. Отказавшие устройства подлежат ремонту соответствующим подразделением с предостав- лением этим подразделением исправного оборудования для восстановления ЗИПа (аварийно- го запаса инструментов и приборов). В случае отказа системного блока для обеспечения ава- рийного запаса и сокращения времени восстановления на полученный исправный системный блок с дискет должно быть инсталлировано программное обеспечение ЭЦ-МПК обслужива- ющим персоналом поста ЭЦ в соответствии со специальной «Инструкцией по инсталляции программного обеспечения». Микропроцессорная централизация «ЕЫ1оск-950». В настоящее время более 30 станций российских железных дорог оборудованы ЭЦ микропроцессорного типа (МПЦ). На большин- стве из них используется система МПЦ «Ebilock-950», адаптированная ООО «Бомбардье Транс- портейшн (Сигнал)» для российских железных дорог. В соответствии с требованиями п. 4.8 Инструкции ЦШ-720 при проведении опытной эксп- луатации МПЦ «Ebilock-950» ЦШ МПС России было утверждено «Руководство по эксплуа- тации МПЦ “Ebilock-950”», являющееся составной частью технологической проектной доку- ментации. Напольные устройства ЭЦ (стрелочные электроприводы, светофоры, рельсовые цепи, переезды, кабельные сети от объектных контроллеров к напольным устройствам и др.); постовые устройства (стативы с релейным оборудованием, генераторами и приемниками рельсовых цепей, трансформаторами, первичные и вторичные источники питания) и уст- ройства защиты (заземления, разрядники, предохранители, устройства контроля сопро- тивления изоляции монтажа) обслуживаются в соответствии с требованиями Инструкции по техническому обслуживанию устройств СЦБ ЦШ-720 и «Технологии обслуживания» в соответствии с требованиями, утвержденными Департаментом автоматики и телемехани- ки ОАО «РЖД». Центральный процессор, объектные контроллеры, концентраторы информации, встроен- ные источники электропитания и автоматизированные рабочие места (АРМ) представляют собой устройства, которые не требуют в процессе эксплуатации периодической настройки и регулировки. Их обслуживание заключается в периодическом осмотре, чистке и оценке со- стояния по показаниям контрольно-измерительных приборов или средств индикации. В слу- чае выхода из строя отдельных элементов они заменяются запасными, а неисправные ремон- тирует производитель оборудования или организация, аттестованная им на право выполне- ния ремонтных работ. Отдельные виды работ по техническому обслуживанию устройств МПЦ «Ebilock-950» с указанием периодичности их выполнения приведены в табл. 3.2. Система объектных контроллеров (СОК) разработана таким образом, что профилактичес- кое обслуживание в процессе эксплуатации не требуется. При выполнении монтажа система объектных контроллеров тестируется с применением специализированных аппаратных и программных средств. На этом этапе работ производятся следующие виды тестирования-, соответствие набора возможных команд для каждого заданного объектного контроллера, для каждой подсистемы, объединенной одной петлей свя- зи; специфичные последовательности команд д ля каждого объектного контроллера; контроль изменения состояния напольного оборудования; соответствие набора возможных команд для каждого заданного связевого концентратора (УКП). Для удобства пользователей существует возможность внешних проверок СОК. В дополне- ние к внутренним средствам диагностики системы объектных контроллеров имеются дополни- 172
Таблица 3.2 Техническое обслуживание устройств МПЦ «Ebilock-950» Пункты Приложения 1 к Инструкции ЦШ-720 Виды устройств и наименование работ Периодичность Исполнитель Форма документа ДЛЯ оформления 1. Проверка зависимостей 1.1 Проверка на станциях... (далее по тексту) После замены версий ПО ШЧУ, (ШНС), ШН при участии представителя Общества Акт 1.8 Лроверка соответствия действующих устройств ИПЦ и установленного программного обеспечения утвержденной технической документации 1 раз в три года ШНС, ШН Отметка на действующ- их схемах, Журнал ШУ-2 1.9 Проверка действия напольных устройств СЦБ с АРМ ДСП, подключенных к объектным контролллерам После замены плат объектных контроллеров ШНС, ШН, ДСП ДУ-46, ШУ-2 Обслуживание автоматизированных рабочих мест 5.6.1 Размагничивание монитора с электронно-лучевой трубкой 1 раз в месяц ШН ШУ-2 5.6.2 Чистка поверхностей монитора то же ШН ШУ-2 5.6.8 Внутренняя чистка системного блока компьютера, разборка и смазка вентилятора При необходи- мости ШНС, ШН ДУ-46, ШУ-2 5.6.9 Проверка надежности крепления разъемов и соединительных шнуров 1 раз в квартал ШН ШУ-2 5.6.10 Проверка информации системного журнала АРМ ШН и устранение отклонений в работе устройств от заданных параметров по итогам анализа По рабочим дням ШНС(ШН) ДУ-46, ШУ-2 5.7. Обслуживание информационного и программного обеспечения 5.7.1 Проверка соответствия показания времени системных часов текущему времени 1 раз в месяц ШН ШУ-2 5.7.2 Проверка правильности ведения архивных файлов 1 раз в месяц ШНС ШУ-2 5.7.3 Обновление резервных копий информационного и программного обеспечения после проверки новых версий и их утверждения ШЧУ, дс (зам. ДС) и представитель Общества Акт, таблицы проверки зависимос- тей 5.8. Обслуживание системы объектных контроллеров 5.8.1 Осмотр шкафов объектных контроллеров, проверка разъемов кабельных соединений, надежности их крепления 1 раз в квартал ШН, ШЦМ ШУ-2 5.8.2 Проверка наличия запасных плат и другого оборудования МПЦ на соответствие утвержденному перечню 1 раз в год ШН ШУ-2 5.8.3 Проверка работы и состояния объектных контроллеров по показаниям средств индикации 1 раз в месяц ШН ДУ-46, ШУ-2 173
Окончание табл. 3.2 Пункты Приложения 1 к Инструкции ЦШ-720 Виды устройств и наименование работ Периодичность Исполнитель Форма документа для оформления 5.9. Обслуживание центрального процессора 5.9.1 Проверка работы и состояния центрального процессора и модемов петель связи по показаниям индикации Ежедневно ШН ШУ-2 5.9.2 Наружная чистка, внутренний осмотр и чистка шкафа центрального процессора 1 раз в год ШН, ШЦМ ШУ-2 8. Кабельная сеть, внутренний монтаж и сигнальные воздушные линии 8.1.4 Измерение сопротивления изоляции всех жил кабеля с минимальным отключением монтажа со стороны напольного оборудования и полным отключением со стороны ОКна станциях и перегонах 1 раз в год ШНС, ШН, ШЦМ ДУ-46, ШУ-64 8.1.6 Проведение теста о качестве монтажа петли связи (БЕРТ тест) Перед пуском устройств в эксплуатацию и после ремонта или замены кабеля Работник РТУ и ШНС ДУ-46, ШУ-67 9.3. Устройства бесперебойного питания (УБП) 9.3.1 Проверка работы и регулировка параметров УБП 1 раз в месяц ШН ШУ-2 9.3.2 Внешний осмотр и наружная чистка УБП и аккумуляторов, проверка напряжения аккумуляторной батареи, проверка работы вентилятора 1 раз в квартал ШН, ШЦМ ШУ-2 9.3.3 Проверка работы МПЦ от источника бесперебойного питания с отключенным внешним электроснабжением. Перезарядка батареи 2 раза в год ШНС, ШН ДУ-46, ШУ-2 9.3.4 Проверка работы МПЦ от электросети с отключением вручную от нагрузки УБП 2 раза в год ШНС, ШН ДУ-46, ШУ-2 тельные средства для ускорения работ по обнаружению и устранению неисправностей. Для обеспечения этой функции ряд плат оснащается светодиодными индикаторами режима работы. В случае обнаружения неисправности какого-либо модуля он заменяется запасным. При необходимости замены платы ССМ следует снять блок «МОДУЛЬ ПАМЯТИ» с неисправной платы и установить на новую плату. Все операции по замене печатных плат объектных кон- троллеров должны производиться при выключенном питании этого контроллера. Несоблюде- ние этого правила может привести к повреждению электронных компонентов печатных плат объектного контроллера. Выключение устройств из централизации в этой системе МПЦ производится только без сохранения пользования сигналами. Порядок выключения из централизации устройств СЦБ определен Инструкцией ЦШ-530. Выключение стрелки осуществляется электромехаником путем изъятия дужек в контрольной и рабочей цепях выключаемой стрелки. Электромеханик совместно с ДСП убеждаются, что выключена именно та стрелка, о которой сделана запись в Журнале осмотра ДУ-46, по отсут- ствию контроля ее положения на экране мониторов АРМ ДСП. 174
Выключение изолированного участка без закрытия по нему движения, в случае, когда в производстве работ требуется участие электромеханика, осуществляется электромехаником с отключением путевого реле путем изъятия дужек на релейном конце или отключением мон- тажного провода с контакта обмотки путевого реле. Выключение изолированного участка с закрытием по нему движения, в случае, когда в производстве работ не требуется участие электромеханика, осуществляется ДСП путем бло- кировки изолированного участка командой «СЁБ». Выключение изолированного участка с закрытием по нему движения в случае, когда в производстве работ требуется участие элект- ромеханика, осуществляется электромехаником отключением путевого реле. ДСП в таком случае должен заблокировать изолированный участок командой «СЕБ». Выключение светофора, когда в производстве работ требуется участие электромеханика, осуществляется электромехаником путем изъятия предохранителей в цепи питания огней све- тофора. ДСП по индикации на экране монитора АРМ ДСП убеждается, что выключен именно тот светофор, о котором сделана запись в Журнале осмотра ДУ-46. Выключение светофора, когда в производстве работ не требуется участие электромехани- ка, осуществляется командой «СИБ». Замыкание маршрута по выключенному светофору ис- ключено. В случае, когда открывать светофор на разрешающее показание нельзя, то ДСП, для замы- кания маршрута по светофору, должен использовать команду «УПБ (УМБ)». За период эксплуатации МПЦ «Ebilock-950» выявлены ее значительные преимущества по сравнению с системой БМРЦ. Количество отказов снижается за счет более высокого уровня надежности компьютерной системы и, как следствие, повышается уровень безопасности дви- жения поездов. Это достигнуто за счет резервирования многих функциональных узлов и вы- сокой эксплуатационной готовности системы к появлению аварийных ситуаций и выходу из них. МПЦ имеет надежный пользовательский интерфейс с отображением детальной и обзор- ной схемы станции на АРМ ДСП и ШН. Специализированное программное обеспечение снаб- жено широким спектром технологических функций и опций, которых нет в системе БМРЦ. В ходе эксплуатации выявлены ряд «узких мест» и недоработок проектов, которые приво- дили к сбоям в работе МПЦ. Наибольшее количество отказов происходило в системе переда- чи данных: разрыв канала индикации; пропадание отображения поездного положения на АРМ ДСП и ШН; автоматическое переключение дублированных блоков центрального процессор- ного устройства из режима горячего резервирования в оперативный режим; некачественный монтаж коаксиального кабеля и применение разъемов низкой категории, не учитывающих специфические требования железнодорожного транспорта (высокий уровень электромагнит- ных помех, вибрация, шум, широкий разброс рабочей температуры); отказы отдельных ин- терфейсных и печатных плат стрелочных и светофорных объектных контроллеров (в виду появления неотфильтрованного питания в момент работы источника бесперебойного питания в режиме by-pass). Микропроцессорная централизация ЭЦ-ЕМ. На работников дистанции сигнализации и свя- зи возлагается ответственность за исправное содержание и нормальную работу напольных и постовых устройств ЭЦ. Аппараты управления и курбели (для перевода стрелок вручную) согласно описи нормально опломбированы. Снятие пломб со всех устройств и их опломбирова- ние имеют право производить электромеханик и старший электромеханик СЦБ. ДСП контроли- рует исправность устройств и поездное положение по индикации на ПЭВМ РМ ДСП. Для проведения профилактических работ управляющего вычислительного комплекса электромеханик ставит в известность ДСП и приступает к работе только после получения согласия на их проведение. При отказе одного из вычислительных каналов УВК на экран ПЭВМ выдается сообщение: «ЦПУ РАБОТАЕТ БЕЗ РЕЗЕРВА», и появляется символ неисправности ЦПУ (мигающая буква «Ц» желтого цвета). При этом на одной или двух ПЭВМ появляются символы отсутствия связи с УВК (мигающие буквы «А» или «В» красного цвета). 175
После отказа одного из каналов управляющий вычислительный комплекс переходит в двухканальный режим работы. При этом система ЭЦ-ЕМ продолжает выполнять функции ЭЦ в полном объеме без снижения степени безопасности и предпринимает попытку автома- тического восстановления отказавшего канала на ходу. Если автоматическое восстановле- ние отказавшего канала произошло, выдается сообщение: «ЦПУ РАБОТАЕТ В ШТАТНОМ РЕЖИМЕ», и символ неисправности ЦПУ исчезает. При этом исчезает и отсутствие связи ПЭВМ с УВК. Если автоматическое восстановление не было реализовано, отказавший ЦПУ переходит в необратимое состояние и подлежит ремонту и последующему подключению в ручном режи- ме в соответствии с требованиями «Инструкции по эксплуатации системы ЭЦ-ЕМ». В этом случае ДСП необходимо сразу же вызвать электромеханика, отметив при этом причину и вре- мя вызова. После доклада электромеханика об устранении неисправностей в отказавшем вычисли- тельном канале, ДСП в период наименее интенсивной работы станции (наиболее подходящая ситуация—отсутствие маршрутов) дает разрешение электромеханику произвести подключе- ние вычислительного канала в работу, т.е. осуществить переход из двухканального в трехка- нальный режим работы УВК (после восстановления неисправного вычислительного канала индикация неисправности ЦПУ исчезнет). Время подключения вычислительного канала от- мечается в Журнале осмотра. Текущее состояние блоков ЦПУ отображается соответствую- щей индикацией на самих блоках в шкафу УВК. Отказ всего УВК происходит при отказе двух или трех вычислительных каналов один за другим, когда невозможно успеть отремонтировать и восстановить первый из отказавших ка- налов. В таких случаях на экран ПЭВМ выдаются сообщения: «ЦПУ РАБОТАЕТ БЕЗ РЕЗЕРВА», «СИСТЕМА ОСТАНОВЛЕНА — НЕ РАБОТАЕТ ЦПУ», и появляется символ неработоспособности ЦПУ (мигающая буква «Ц» красного цвета). При этом на всех ПЭВМ появляются символы отсутствия связи с УВК (мигающие буквы «А» и «В» красного цвета) и предупредительный транспарант: «НА ЭТОЙ ПЭВМ НЕТ СВЯЗИ С УВК: ИНДИКАЦИЯ ОТКЛЮЧЕНА, ДИРЕКТИВЫ НЕ ВВОДИТЬ!!!» Кроме этого могут быть выданы сообщения: «НЕТ РЕЗЕРВА ЦЕПЕЙ КОНТРОЛЯ», «НЕТ РЕЗЕРВА ЦЕПЕЙ УПРАВЛЕНИЯ». После этого система ЭЦ-ЕМ предпринимает попытку автоматического восстановления от- казавших каналов. Если автоматическое восстановление произошло и система перешла рабо- тать в трехканальный режим работы выдается сообщение: «ЦПУ РАБОТАЕТ В ШТАТНОМ РЕЖИМЕ». Если автоматическое восстановление произошло и система перешла работать в двухка- нальный режим работы, выдается сообщение: «ЦПУ РАБОТАЕТ БЕЗ РЕЗЕРВА». В обоих случаях на экране ПЭВМ восстанавливается индикация текущего состояния на- польных объектов, пропадает индикация неисправности ЦПУ и отсутствия связи с УВК, и система входит в режим трехминутной выдержки времени с выдачей сообщения: «НАЧАТА ТРЕХМИНУТНАЯ ВЫДЕРЖКА ВРЕМЕНИ». По окончании трехминутной выдержки време- ни выдаются сообщения: «ЗАВЕРШЕНА ТРЕХМИНУТНАЯ ВЫДЕРЖКА ВРЕМЕНИ», «СИСТЕМА ГОТОВА К РАБОТЕ». Для получения после окончания трехминутной выдержки времени возможности управле- ния напольными объектами ДСП должен нажать и в течение нескольких секунд удерживать специальную кнопку на пульте-табло прямопроводного управления и контроля. При отказе одного или нескольких модулей ввода на экран ПЭВМ выдается сообщение: «НЕТ РЕЗЕРВА ЦЕПЕЙ КОНТРОЛЯ». При этом сохраняется контроль всех объектов на стан- 176
ции. На мониторе ПЭВМ появляется символ неисправности цепей контроля (мигающая буква «К» желтого цвета). Если хотя бы два отказавших модуля принадлежали одной триаде ввода, выдается сообще- ние: «ОТКЛЮЧЕНА ГРУППА ЦЕПЕЙ КОНТРОЛЯ». При этом контроль напольных объек- тов, ввод которых производился через отказавшую триаду, будет потерян, и система будет считать соответствующие светофоры неисправными, стрелки — не имеющими контроля, сек- ции и участки пути, занятыми и т.п. В этом случае на мониторе ПЭВМ появляется символ неработоспособности цепей контроля (мигающая буква «К» красного цвета). Получив сообщение об отказе модулей ввода, ДСП должен срочно известить об этом элек- тромеханика, зафиксировав время и причину вызова в «Журнале осмотра». Отказавшие блоки требуют замены. После устранения неисправностей модулей ввода по- терянный контроль напольных объектов восстанавливается автоматически (при условии от- сутствия неисправностей других блоков УВК). На экран ПЭВМ будет выдано сообщение: «ПОДКЛЮЧЕНЫ ВСЕ ЦЕПИ КОНТРОЛЯ». Индикация символов неисправности (нерабо- тоспособности) цепей контроля при этом сбрасывается. Текущее состояние модулей ввода отражается соответствующей индикацией на самих блоках в шкафу УВК. Аналогично контролируется отказ (с выдачей сообщений на экран монитора) и осуществля- ется восстановление работоспособности модулей вывода (цепей управления УВК). На экране монитора ПЭВМ контроль состояния этих модулей осуществляется горением символа «У» (ми- гающим желтым или красным цветом). После устранения неисправностей модулей вывода воз- можность управления напольными объектами автоматически не восстанавливается. Подключе- ние модулей вывода производится ДСП после доклада электромеханика об устранении неисп- равностей нажатием кнопки «ЗПК» на резервном пульте-табло прямопроводного управления. При отказе всего УВК система ЭЦ-ЕМ перестает выполнять функции электрической цент- рализации в полном объеме. В режиме аварийного управления остается возможность управ- лять переводом стрелок без проверки условий безопасности (кроме проверки свободности стрелочных секций) и открывать пригласительные сигналы на входных и выходных светофо- рах с главных путей станции. После доклада электромеханика об устранении неисправностей в двух или трех вычислительных каналах ДСП отжимает кнопку «УВК» для перехода в штат- ный режим работы системы ЭЦ-ЕМ. Выключение и включение устройств СЦБ. При выключении изолированной секции из зави- симости с сохранением пользования сигналами секция должна быть разомкнутой. Электроме- ханик делает запись в ДУ-46 о выключении изолированного участка из зависимости согласно Инструкции ЦШ-530. ДСП вводит индивидуальное замыкание стрелок, входящих в выключае- мый участок, и после этого дает разрешение на выключение. Электромеханик отключает путе- вое реле от схемы рельсовой цепи. ДСП, убедившись по индикации на мониторе в обесточива- нии путевого реле выключаемого участка, вводит директиву выключения: «ВЫКЛЮЧЕНИЕ СЕКЦИИ ИЗ ЗАВИСИМОСТИ СЦ9-11 СП» (выключение из зависимости секции 9-11 СП). После восприятия директивы системой на схеме-плане станции отображается индикация установленного макета секции (восклицательные знаки в квадратах красного цвета по краям секции) и выдается сообщение: «ВЫКЛЮЧЕНА ИЗ ЗАВИСИМОСТИ...». После этого ДСП совместно с электромехаником проверяет исправность действия макета путем задания любого маршрута через эту секцию и невозможность индивидуального пере- вода стрелок, входящих в выключенный изолированный участок. При невозможности выключения из зависимости секции выдается сообщение: «Не вык- лючить из зависимости...». Это может произойти из-за того, что секция либо осталась замк- нутой, либо путевое реле находится под током. На станции одновременно может выключаться из зависимости не более двух секций, поэто- му при попытке задания третьего макета будет выдано сообщение: «Ошибка: третий макет...». Выключение стрелки из централизации с сохранением пользования сигналами выполняет- ся установленным порядком с использованием соответствующих директив: 12 И. Л. Рогачева 177
1. ПОДГОТОВКА МАКЕТА СТРЕЛКИ «Готов макет № 1 стр...». При этом блокируется индивидуальное и маршрутное управление всеми стрелками на стан- ции, а на экране дисплея появляется индикация подготовленного макета выключаемой стрел- ки (зеленое мигающее изображение выключаемой стрелки). 2. ВЫКЛЮЧЕНИЕ СТРЕЛКИ ИЗ ЗАВИСИМОСТИ СТ+«стр». Если макет исправен и подключение стрелки к макету произведено правильно, то на экра- не ПЭВМ у стрелки, выключаемой из зависимости, прекращается мигание. На экране ПЭВМ и на макете стрелки появляется требуемая индикация контроля положения стрелки, что гово- рит об окончании постановки стрелки на макет. При этом снимается блокировка индивиду- ального и маршрутного перевода стрелок на станции и выдается сообщение об установки макета в требуемом положении: «Установлен макет № 1 (+) стр...» и др. Если перед заданием управляющей директивы на выключение из зависимости выключае- мая стрелка не потеряла контроль, то директива не выполняется, и выдается сообщение: «Не выключить из зависимости стр...: - есть контроль положения стр...». Если задается директива на выключение из зависимости стрелки, для которой не задава- лась предварительная директива подключения макета, то выдается сообщение: «Нарушение порядка установки макета стр...». РАБОТА С АРХИВОМ РМ ДСП. Весь ход технологического процесса на станции в системе ЭЦ-ЕМ автоматически протоко- лируется в архиве ПЭВМ РМ ДСП. В архиве с указанием времени каждого события фиксиру- ются и сохраняются сведения о поездной ситуации на станции, состоянии постового и на- польного оборудования, управляющих воздействиях ДСП и реакции на них системы, об ис- правности УВК и т.д. В каждой из включенных ПЭВМ архив ведется самостоятельно, независимо от остальных ПЭВМ. При этом все включенные ПЭВМ фиксируют текущее состояние как постового и на- польного оборудования, так и состояние микропроцессорной аппаратуры самой системы и ее реакцию на действия ДСП. Действия ДСП по управлению системой фиксируются только на той ПЭВМ, с которой производится ввод управляющих директив. Время фиксации событий на различных ПЭВМ синхронизировано. Записанная информация может быть в любой момент извлечена из архива любой ПЭВМ РМ ДСП и проанализирована. На основе анализа этой информации возможна оценка той или иной ситуации на станции, правильности действий ДСП и других работников станции, устойчивости работы микропроцессорного оборудования системы и т.п. На основании анализа записей архи- ва о работе напольного оборудования (рельсовых цепей, светофоров, стрелок и т.д.) могут вы- являться непостоянные отказы (сбои) в работе напольных устройств, что дает возможность ис- пользования этой информации для установления причин появления таких отказов. Сохранение информации в архиве закольцовано, при этом вновь фиксируемые сведения записываются на место самых старых из хранимых данных. Объем архива каждой из ПЭВМ позволяет независимо от размера станции и интенсивности поездной и маневровой работы хранить информацию о работе станции не менее чем за два последних месяца. Информация, записанная в архиве ПЭВМ РМ ДСП, специальным образом защищена от несанкционированного доступа и не может быть откорректирована. Работа с архивом воз- можна в следующих режимах: текстовая расшифровка архива; воспроизведение технологи- ческой ситуации в виде анимации мнемосхемы станции на мониторе ПЭВМ; выдача инфор- мации о сбоях в работе рельсовых цепей и стрелок. Режим текстовой расшифровки предназначен для анализа архива в виде стандартных тек- стовых сообщений на экране ПЭВМ с указанием времени каждого события. Текстовая рас- шифровка может быть полной или частичной в зависимости от заданной настройки. 178
Режим воспроизведения технологической ситуации с использованием анимации дает воз- можность просмотра содержимого архива в естественном виде на экране ПЭВМ. При этом существует возможность изменения скорости просмотра, многократного повторного воспро- изведения и т.д. Режим выдачи информации о сбоях в работе рельсовых цепей и стрелок предназначен для выявления непостоянных отказов напольного оборудования на основании анализа случаев фиксации несанкционированного занятия изолированных участков и потери контроля стре- лок на станции без задания управляющих директив на их индивидуальный или маршрутный перевод. Соответствующая информация с указанием времени фиксации события выводится на экран ПЭВМ. При этом случаи занятия незамкнутых рельсовых цепей должны быть до- полнительно проанализированы с учетом возможных передвижений подвижного состава на станции без установки маршрутов. В аварийном режиме системы ЭЦ-ЕМ управление движением поездов осуществляется с резервного пульта без проверки зависимостей, и вся ответственность по безопасности движе- ния ложится на ДСП (установку маршрутов с замыканием секций и открытием светофоров на разрешающие показания с пульта-табло выполнить невозможно). Переход на аварийный ре- жим управления осуществляется следующим образом. ДСП, убедившись в невозможности управления движением в нормальном (штатном) режи- ме работы, нажимает на пульте-табло прямопроводного управления и контроля кнопку—счет- чик СчАУ. При этом на пульте гаснет желтая лампа ШУ, а красная лампа АУ начинает мигать. После завершения трехминутной выдержки времени красная лампа АУ загорается ровным све- том. На пульте-табло прямопроводного управления и контроля загораются контрольные лампы индикации состояния рельсовых цепей, стрелок и светофоров. Перевод в требуемое положение стрелки, входящей в ложно-занятую секцию, осуществляется следующим образом: сначала на- жимается кнопка направления перевода «+» или «-» требуемой стрелки, а затем — кнопка- счетчик СчВП, которая отпускается после начала перевода стрелки. Одновременный перевод нескольких стрелок при нажатии и удержании кнопки-счетчика СчВП невозможен, для перевода нескольких стрелок кнопка-счетчик СчВП должна нажиматься и отпускаться каждый раз после перевода каждой стрелки. Перед приемом или отправлением поездов ДСП обязан: - принудительно подать извещение на переезд нажатием кнопки закрытия переезда ЗП и убедиться по индикации, что переезд закрылся (горит желтым цветом контрольная лампа ЗП); - принудительно подать извещение на пешеходную дорожку, для чего нажать кнопку пода- чи извещения ППИ и убедиться по индикации, что извещение подано (горит красным цветом лампа ППИ); - при производстве работ на путях станции нажать кнопку «Оповещение Вкл.» и нажать кнопку «Оповещение Поезд» для подачи извещения для работающих на путях и убедиться по индикации, что оповещение подано (горит красным цветом лампа ИОМП). Открытие пригласительных сигналов производится путем нажатия соответствующей плом- бируемой кнопки выбранного светофора. После проследования светофора поездом кнопка отпускается и пригласительный сигнал на соответствующем светофоре гаснет. При неисправности всех ПЭВМ ввод управляющих директив невозможен, но работа сис- темы не прекращается. В этом случае ДСП имеет возможность ЭКСТРЕННЕГО ПЕРЕКРЫ- ТИЯ СИГНАЛОВ и ЗАКРЫТИЯ ПЕРЕЕЗДОВ нажатием соответствующих пломбируемых кнопок ГМН, ГВХ, ГВЧ, ГВН на пульте-табло прямопроводного управления и контроля. При этом будет обеспечено перекрытие всех открытых маневровых, входных и выходных свето- форов в четной и нечетной горловинах станции. Общие указания по обеспечению безопасности труда. В аппаратуре с МПУ использует- ся опасное для жизни напряжение 220 В частотой 50 Гц. При установке, проведении конт- рольно-профилактических работ, ремонте и эксплуатации оборудования МПУ ЖАТ необхо- димо соблюдать следующие меры безопасности'. 12* 179
- руководствоваться правилами электробезопасности при работе с электроустановками; - убедиться в том, что все кабели расположены таким образом, что не могут быть случайно повреждены; - подсоединять и отсоединять блоки, модули, отдельные платы, составные части ПЭВМ автоматизированных рабочих мест только при отключенном питании; - все составные части МПУ должны быть подсоединены к контуру защитного заземления; - все токоведущие части МПУ должны быть изолированы; - в местах подвода электропитания 220 В должны быть нанесены предостерегающие мар- кировочные надписи; - все шкафы с микропроцессорными устройствами должны быть закрыты на ключ. Откры- вать шкафы допускается только при проведении ремонта и технического обслуживания. Присоединение и отсоединение отдельных модулей может производиться без отключения электропитания, что позволяет осуществлять их замену без нарушения функционирования системы (это должно быть отражено в технологической карте по замене модуля). Обслуживающий персонал должен пройти соответствующий инструктаж по технике безопасности и хорошо знать систему включения и отключения питания для быстрого и пол- ного выключения питающей сети при несчастных случаях, уметь оказывать первую помощь при поражении электрическим током. Производить пайку аппаратуры в системах ЭЦ с ис- пользованием микропроцессорных устройств разрешается только паяльником с напряжением не более 36 В, имеющем исправную изоляцию токоведущих частей от заземленного корпуса паяльника. При этом пайку производить только на отключенных или вынутых из аппаратуры элементах. Вынимать блоки, ячейки и узлы, а также устанавливать их обратно необходимо при обесточенной аппаратуре. Для исключения поломок МПУ и предупреждения несчастных случаев запрещается: - закрывать какими-либо предметами вентиляционные отверстия в корпусе компьютера, монитора и других устройств; - включать компьютер со снятым кожухом системного блока, монитора и других устройств; - включать компьютер, если в его составные части попала влага, посторонние предметы; - применять нестандартные и самодельные предохранители, сетевые и сигнальные шнуры; - переключать, разбирать составные части компьютера и дополнительные периферийные устройства без полного отключения их от электросети.
ГЛАВА 4 Вспомогательные устройства автоматики 4.1. Система организации обеспечения безопасности движения Железнодорожный транспорт представляет собой сложную и многогранную отрасль, каждое хозяйство и подразделение которой в той или иной мере участвуют в организа- ции обеспечения безопасности движения поездов. Непосредственно связаны с этой дея- тельностью железнодорожники хозяйств: пути и сооружений, локомотивного, вагонно- го, перевозок, пассажирских сообщений, сигнализации, централизации и блокировки, элек- трификации и электроснабжения, грузовой и коммерческой работы, информатизации и связи. Так, например, путь находится в строго определенных и постоянных границах, а об- служивание и ремонт осуществляются прикрепленным к нему персоналом. В этом хо- зяйстве имеются определенные объективные специфические сложности. Приходится по- стоянно работать на открытом воздухе: в стужу, снегопад, под дождем и в изнуритель- ную жару. Наряду с производством работ по ремонту и содержанию пути приходится бороться со снежными заносами и весенними паводками. В хозяйстве недостает машин и средств малой механизации. Велика текучесть кадров. Однако безопасность движения поездов должна быть обеспечена и в этих условиях. Потенциальная угроза безопасности движения таится в случаях излома рельсов под поездами. В подавляющем числе случаев поперечный излом рельса может произойти при наличии внутренней трещины с размерами более 30 % площади сечения головки рельса. Опасным очагом аварийности являются отступления от правил содержания и ремонта бесстыкового пути, как, например, сдвиг или выброс рельсо-шпальной решетки. К недо- статкам, вызывающим такие деформации, относятся угон рельсовых плетей, отступле- ния от норм содержания колеи в плане, ослабление балластной призмы, особенно ее пле- ча, нарушения технологии работ по выправке бесстыкового пути. Очень сложная обстановка складывается в местах пересечений железных и шоссей- ных дорог. Причина аварийности здесь кроется в нарушении водителями автотранспорт- ных средств правил проезда по переездам. Зачастую они, не обращая внимания на закры- тые шлагбаумы, показания переездных светофоров и дополнительные сигналы, подавае- мые дежурными по охраняемым переездам, выезжают на рельсовую колею и сталкива- ются с движущимся подвижным составом. В борьбе с аварийностью на переездах значи- тельную помощь оказывают следующие меры: ликвидация малодеятельных переездов; оборудование существующих переездов более совершенными средствами автоматичес- кой сигнализации и автошлагбаумами и другими заградительными устройствами (напри- мер, УЗП). Анализ свидетельствует о том, что крушения и аварии, сходы подвижного состава с рельсов и другие опасные случаи брака в этом хозяйстве происходят по следующим при- чинам: - уширение колеи из-за ослабления крепления рельсов к шпалам; 181
- неисправности стрелочных переводов, сверхдопустимый износ их элементов; - неисправности рельсовых цепей; - несоблюдение порядка обследования, ремонта и др. В вагонном хозяйстве безопасность движения находится в прямой зависимости от со- стояния технических средств, от соблюдения установленных сроков и правил производ- ства ремонта вагонов, их обслуживания, своевременного выявления и устранения неисп- равностей. Например, при следовании поезда по перегону был выявлен аварийный на- грев буксового узла аппаратурой ДИСК, но работники дистанции СЦБ и вагонного депо, получившие соответствующую информацию, мер к остановке и осмотру поезда не при- няли, что привело к сходу вагонов. Основными причинами очагов аварийности в вагонном хозяйстве являются: - неисправности роликовой буксы и тормозного оборудования; - грение буксового узла и излом шейки оси колесной пары, нарушения торцевого скреп- ления, несоответствия смазки техническим требованиям; - излом колес или осей колесных пар из-за усталости, трещин или дефектов в металле; - падение деталей вагонов на путь; - обрыв автосцепок и тягового хомута; - остроконечный накат гребня или сверхдопустимый прокат бандажа колесной пары и другие неисправности. Наиболее опасными в локомотивном хозяйстве являются нарушения правил вождения поездов и производства маневров локомотивными бригадами. Так, например, при белом огне на пульте управления в кабине машиниста и выключенном устройстве САУТ поезд проследовал по станции при желтом огне выходного светофора под уклон со скоростью 20 км/ч по станционным стрелкам с проездом входного светофора соседней станции и взрезом стрелки. Многое зависит от уровня дисциплины, ответственности и требовательности к себе машиниста локомотива и его помощника, а также от подготовленности их к предупреж- дению аварийности, так как основные причины проездов запрещающих показаний све- тофоров, столкновений поездов и локомотивов кроются в следующем: - потеря бдительности (сон, нетрезвое состояние и др.), ненаблюдение за показания- ми сигналов; - неправильное управление тормозами, позднее их применение; - несоблюдение порядка опробования действия автотормозов перед отправлением по- езда и в пути следования; - ошибочное восприятие сигнала или команды; - несогласованные действия с поездным диспетчером или ДСП; - несоблюдение или нарушение регламента переговоров; - отключение исправнодействующих приборов и устройств безопасности; - незнание ТРА станции и расположения светофоров и др. При производстве маневров проезды запрещающих сигналов допускаются в основном из-за: - превышения скорости при подъезде к составу или группе вагонов; - ненаблюдения за свободностью пути; - приведения состава или группы вагонов в движение без команды руководителя ма- невров; - позднего применения тормозов; - нарушения ТРА станции и местных инструкций. Потенциальную опасность в обеспечении безопасности движения несут многочислен- ные задержки поездов у закрытых входных светофоров, а также пропуска пассажирских 182
поездов по неспециализированным путям. Сход подвижного состава с рельсов может произойти в результате самопроизвольного ухода подвижного состава со станции. Не исключены случаи, когда на стрелочном переводе сходят вагоны, ушедшие с заклинен- ным между рельсом и колесом тормозным башмаком. Развал груза в пути следования происходит зачастую по нарушению соответствия погрузки и креплений груза согласно утвержденным техническим условиям. Причинами схода с рельсов подвижного состава на станции могут быть либо неисправности устройств СЦБ или аппаратуры управления этими устройствами, либо нарушения в порядке пользования ими, например, при вклю- чении пригласительного сигнала. Столкновения происходят в основном по следующим причинам: - нарушения правил приема и отправления поездов; - ложное появление на напольном светофоре разрешающего показания вместо зап- рещающего или появление более разрешающего показания (на маршруте следования поезда); - неисправности в системе СЦБ, вызванные недостатками в их содержании и ремонте; -самопроизвольный уход подвижного состава на маршрут приема или отправления и др. Основой организации перевозочного процесса является график движения, который объединяет деятельность всех подразделений железнодорожного транспорта. От дей- ствий центрального аппарата управления перевозками, диспетчерского аппарата и пер- сонала станций во многом зависит слаженность в работе всех звеньев транспортного конвейера, эффективное использование пропускной и провозной способности участ- ков, соблюдение установленной продолжительности непрерывной работы локомотив- ных бригад и др. К длительным перерывам движения поездов приводят имеющиеся случаи обрыва кон- тактной сети, повреждаемость которой возрастает в зимний период. Допускаются слу- чаи падения или наклона опор контактной сети из-за недостаточности реактивного отпо- ра грунта со стороны поля. В этих местах возникает необходимость укрепления земляно- го полотна для существующих конструкций либо создание новых фундаментов. Неблаго- получным остается положение с обеспечением электроснабжения устройств СЦБ по первой категории. Существующая на железнодорожном транспорте система организации обеспечения безопасности движения имеет большой опыт, накопленный за многие годы. Объемный комплекс мероприятий этой системы изложен в приказе № 1Ц «О мерах по обеспече- нию безопасности движения на железнодорожном транспорте», в инструкциях, прави- лах и технологических процессах. Эти документы включают в себя обязательный для исполнения перечень специальных мер, как, например: проведение еженедельных дней безопасности движения; расследование каждого случая нарушения безопасности дви- жения с разбором результатов в установленном порядке; проведение постоянной рабо- ты по созданию и внедрению новых устройств, приборов безопасности и систем диаг- ностики; сертификация технических средств железнодорожного транспорта и лицен- зирование производственной деятельности предприятий по их ремонту; закрепление подвижного состава с использованием специальных технических средств; контроль за состоянием устройств СЦБ и внедрение средств диагностики и регистрации парамет- ров. В соответствии с принятой Государственной программой по повышению безопас- ности движения на сети дорог РФ для предупреждения аварийности продолжается ра- бота по внедрению технических средств: аппаратуры САУТ-ЦМ, микропроцессорных устройств безопасности КЛУБ, телемеханической системы контроля бодроствования машиниста ТС КБМ, электронных скоростемеров; внедрение стационарных упоров для предотвращения самопроизвольного ухода подвижного состава; систем оповещения ра- ботающих на путях; автоматизированных систем коммерческого осмотра поездов и ва- гонов и др. 183
4.2. Устройства контроля схода и волочения деталей подвижного состава (УКСПС) Устройства УКСПС являются дополнительными средствами, обеспечивающими безо- пасность движения поездов, и предназначены для автоматического обнаружения и оста- новки поезда перед станцией или искусственном сооружении при наличии в составе со- шедших колесных пар или свисающих частей, выходящих за пределы габарита по низу и способных повредить стрелочные переводы. К устройствам контроля схода подвижного состава относятся датчики, токопроводя- щие планки и перемычки, контрольные приборы и кабели СЦБ. Датчики УКСПС уста- навливаются перед станцией на расстоянии, обеспечивающем остановку поезда у вход- ного светофора при нарушении их работы, как правило, служебным торможением. На двухпутных линиях датчики УКСПС устанавливаются только для движения по правиль- ному пути. Вариант места установки датчиков УКСПС определяется комиссией в зави- симости от средств сигнализации и связи при движении поездов (автоматическая или полуавтоматическая блокировка), типа сигнализации (трехзначная или четырехзначная) и максимальной длины обращающихся поездов. При автоматической блокировке с трех- значной сигнализацией датчики УКСПС должны устанавливаться на втором участке при- ближения к станции на расстоянии от предупредительного светофора, обеспечивающем восприятие машинистом изменения показания предупредительного светофора при нару- шении датчика УКСПС последним скатом хвостового вагона или выступающими за пре- делы габарита подвижного состава по низу свисающими частями хвостового вагона. Это расстояние должно быть не менее максимальной длины обращающегося на участке под- вижного состава с добавлением 200 м с учетом времени переключения показания пре- дупредительного светофора и времени его восприятия машинистом. При таком размещении датчиков УКСПС обеспечивается остановка поезда перед входным светофором полным служебным торможением или автостопным торможением, что явля- ется нежелательным. При такой установке датчиков требуется установка релейного шка- фа (РШ) для размещения оборудования УКСПС. Возможен перенос места установки дат- чиков к ординате следующей сигнальной установки с целью размещения аппаратуры УКСПС в существующем РШ. При автоматической блокировке с четырехзначной сигнализацией датчики УКСПС должны устанавливаться за два участка перед входным светофором на расстоянии не менее длины поезда плюс 200 м, исходя из того, что длина блок-участков в таких системах составляет 800—900 м при максимальной длине поезда 1050 м. При полуавтоматической блокировке датчики УКСПС должны устанавливаться перед предупредительным свето- фором на расстоянии не менее максимальной длины поезда плюс 200 м. При такой уста- новке датчиков при нарушении габарита по низу хвостовым вагоном остановка поезда перед входным светофором будет осуществляться полным служебным или автостопным торможением. Относить установку датчиков на большее расстояние нецелесообразно, так как видимость предупредительного светофора ограничена, а рельсовая цепь перед пре- дупредительным светофором при полуавтоматической блокировке сигналами АЛС не кодируется. Таким образом, вариант установки датчиков УКСПС определяется для каждого конк- ретного случая с таким расчетом, чтобы исключить или сократить до минимума неконт- ролируемую (мертвую) зону контроля нарушения габарита подвижного состава. Схема установки датчиков отражается на путевом плане перегона, утверждаемом начальником дороги. При установке на перегоне двух датчиков в зависимости от наличия проводов связи с РШ, в которых размещены реле контроля схода (КС) подвижного состава, разработаны три варианта включения устройств УКСПС (рис. 4.1). 184
н Q-I ] |Н-ПЯ-1| Н-УКСПС-1 (пк 824+80) Н-УКСПС-3 (пк 856+50) Пост ЭЦ 2КС РЭЛ2-2400 [НМШ2-4000] СУ № 1 2КС | ,КС ЛП I 02КС । КС ЛМ 1КС | I 01КС I КС { _рш] ---------------г 2КС 1КС М 1 2 П 4^3з ПЛЗУ-73/1000 УКС А— (2-3) КМШ-750 КС оке КС СУ № 1 КС КС РШ КС1 ОКС1 СУ №3 СУ№3 ОКС СУ№_1 КС КС1 I ЛП | РШ кс Нлм । L Рис. 4.1. Схемы организации увязки напольных устройств УКСПС с ЭЦ по: а — 1-му варианту; б — 2-му варианту; в — 3-му варианту Вариант 1 (см. рис. 4.1, а) предполагает наличие двух пар свободных жил кабеля между постом ЭЦ и РШ предвходной сигнальной установки и одной пары жил между РШ пред- входной сигнальной установки и РШ, в котором расположено контрольное реле первого датчика. В этом случае на посту ЭЦ реле 1 КС контролирует разрушение первого датчика по ходу движения поезда, а реле 2КС — разрушение второго датчика по ходу движения поезда. Вариант 2 (см. рис. 4.1, б) предполагает наличие одной пары свободных жил кабеля на всем протяжении трассы. На посту ЭЦ устанавливаются два полярно-чувствительных реле ПЛЗУ-73/1000 (1КС и 2КС). При исправности обоих датчиков реле 1КС находится под током, а реле 2КС — без тока. При разрушении первого датчика обесточивается кон- трольное реле в РШ, меняется полярность питания в линейных проводах. На посту ЭЦ обесточивается реле 1КС и встает под ток реле 2КС. При разрушении второго датчика оба реле будут без тока. Вариант 3 (см. рис. 4.1, в) предполагает наличие одной пары жил на всем протяжении трассы. На посту ЭЦ устанавливается реле УКС типа КМШ-750. При разрушении перво- го датчика реле УКС получает обратную полярность питания, а при разрушении второго датчика — обесточивается. 185
Во втором и третьем вариантах при разрушении второго (ближнего к станции датчи- ка) исправность первого (дальнего) не контролируется. При использовании аппаратуры тональных рельсовых цепей для контроля первого и второго датчиков в соответствии с техническими решениями включение схем управле- ния на посту ЭЦ совпадает с первым вариантом. Для питания линейных цепей (ЛП, ЛМ) используется блок БПШ. При первом вариан- те на выходе блока устанавливается напряжение постоянного тока порядка 33 В, в тре- тьем варианте — порядка 60 В. Во втором варианте, чтобы не вводить ограничительное сопротивление, в линейные провода включаются обмотки реле 1КС, 2КС сопротивлени- ем 73 Ом (выводы 3—4) и на выходе БПШ устанавливается напряжение в пределах 16— 60 В в зависимости от сопротивления линии. Синтезаторы речи (СИО) изготавливаются в зависимости от количества передаваемых сообщений в трех модификациях: на четыре, на семь и на девять сообщений. Синтезатор и источник его питания (ИПС) оформлены в корпусе реле НМШ и устанавливаются в релейном помещении на стативе. Так как на подходах к станции могут быть установлены несколько датчиков УКСПС, то в тексте передаваемого по поездной радиосвязи сообщения при срабатывании датчика должна содержаться информация о нарушении габарита подвижного состава и перекры- тии конкретного входного светофора конкретной станции. Примерное содержание тек- ста сообщения следующее: «Нарушен габарит. Машинист! Приближаетесь к закрыто- му входному светофору Н ст. Примерная». Сообщение должно передаваться три раза с интервалом 10 с. Длительность каждого сообщения не более 8 с. Принцип действия УКСПС основан на разрушении датчика при наличии в движущем- ся подвижном составе волочащихся деталей, выходящих за нижний предел габарита, или его сходе с рельсов. Элементы напольных устройств УКСПС с одним датчиком и общая схема их включе- ния представлена на рис. 4.2. В качестве источника питания УКСПС в РШ устанавлива- ется питающий трансформатор ПТК типа СОБС-2А, от вторичных обмоток которого че- рез выпрямительные блоки БПК1 и БПК2 типа БВ получают питание постоянным током (полюсы ПК и МК) датчик УКСПС с последовательно включенным с ним реле контроля схода 2КС и линейная цепь КС-ОКС с включенным на посту ЭЦ реле контроля схода 1 КС (полюсы ЛПК и ЛМК). Фронтовой контакт реле контроля схода 1КС включен в цепь пи- тания сигнального реле ЧС (НС) входного светофора. Параллельно контакту реле 1КС в этой цепи включен контакт реле исключения контроля схода ИКС для приема поезда после проверки состояния габарита в составе. Схема реле ИКС построена таким образом, что его возбуждение возможно только при нарушении цепи УКСПС. Возбуждение реле ИКС осуществляется нажатием кнопки ВКС со счетчиком числа нажатий СЧМ. После возбуждения реле ИКС переключается на цепь самоблокировки через фронтовой контакт указательного реле ЧРУ (НРУ) горения ламп разрешающих показаний входного светофора и обесточивается после вступления поезда на станцию и перекрытия входного светофора на запрещающее показание. При наруше- нии датчика УКСПС ДСП до восстановления датчика должен для приема каждого поезда пользоваться кнопкой ВКС со счетчиком числа нажатий и регистрировать нажатие этой кнопки в Журнале осмотра ДУ-46. Для информации ДСП о нарушении УКСПС на пульте ДСП предусмотрена контрольная лампа красного цвета и звонок. Кроме того, предусмотрен звонок наружного помещения ДСП. При исправности датчика УКСПС на пульте через фронтовой контакт реле контро- ля схода 1КС включена контрольная лампа «КСЛ» белого цвета. Используя кнопку ВЗв, ДСП может выключить звонок, который повторно включится через фронтовой контакт реле 1КС после восстановления схемы УКСПС. На рис. 4.3 приведена схема увязки УКСПС с ЭЦ при установке двух датчиков. 186
Релейный шкаф 1КС 2_________ РЭЛ2-2400 КС оке 2КС ЛПК ПК 2КС 2 З-ТУ 2КС ЛМК РЭЛ 1-6,8 МК УКМ-12 РШ Релейное помещение поста ЭЦ ПТК (СОБС-2А) ПХ ОХ БВ 71 БПК1 ТТ БВ 3__71 БПК2_ 11 ПК МК ЛПК ЛМК (перемычки на блоках 3-4-83; . 7_1:73-81)_ датчик УКСПС -£ УПМ-24 -6УКМ-12 датчик УКСПС Рис. 4.2. Схема увязки УКСПС с устройствами ЭЦ при установке одного датчика в цепь сигнального реле ЧС (НС)
00 00 1КС ТП—Е МП ИП 1КС 4Т1---Г 2КС 44 Пост ЭЦ тп ксз ОТКС 411--С- ОТКС 2 РЭЛ2М 1000 М НМШМ1 1120 п п ИКС 61 м К управляющим реле других подходов ВКС 51 УКСВ 3?--- ВКС 2 м РЭЛ2М НМШМ1 1000 1120 II [ ВКС нТзТ-^-Пз 112 икс РУ ВКС 41 ИКС ________2 НМШ21 4000 J 2400 ИКС 42 31 ’ П 1КС зЛ-------Е П УКСВ — м фЭЛ! Г НМШГ 1600 НАУКС МТ (МС) 1440 1КС 2КС 1ДАТ 2КС 61 2ДАТ Съем информации для ДЦ и ДК 12 Звонок контроля УКСПС КСЗ 4 УКСВ ксз 3—I ]___ТчТ 2 з _С2_ J 1000 1_____М УКСВ ру** 82 53 500 БКР-76 ОТКС 5TI__Г ИКС 51 я и, S е о к Kt о X 05 СО 1А КСЗ 5Б--- -НОВ ксз са КЗ 411--- |укспс| ксз Звонок переменного тока Устанавливается снаружи помещения ДСП * Гудок Рис. 4.3. Схема увязки УКСПС с устройствами ЭЦ при установке двух датчиков * Вместо гудка может устанав- ливаться звонок ЗПТ-24. Напря- жение питания 24 В перемен- ного тока (С, МС). * * Контакт добавляется при дис- петчерском управлении, закре- щенное не монтируется
На станциях, находящихся на диспетчерском управлении, сигнализация не работает, так как звонки и сигнальные лампы получают питание от полюса ТП, включение которо- го осуществляется при переводе станции на резервное управление. При фиксации устройствами УКСПС нарушения габарита подвижного состава на ка- ком-либо участке приближения на мониторе ПЭВМ АРМ ДСП в системах ЭЦ с исполь- зованием микропроцессорной техники появляется соответствующая индикация (верти- кальная красная стрелка). При коротком замыкании в линии при передаче контрольных сигналов от УКСПС на мониторе появляются две мигающие вертикальные стрелки крас- ного цвета. В каждом из этих случаев разрешающее показание соответствующего вход- ного светофора меняется на запрещающее с выдачей сообщения: «Перекрылся свето- фор ...», «Нарушение габарита...». С момента фиксации устройствами УКСПС нарушения габарита подвижного состава (или при неисправности УКСПС) и до их устранения открытие соответствующего вход- ного светофора невозможно. В этом случае ДСП использует директиву: «Установка мар- шрута приема со снятием контроля габарита подвижного состава». 4.3. Упоры для механизированного закрепления подвижного состава Необходимость оставлять на некоторое время составы без локомотивов объясняется многими причинами: сменой локомотивов, расформированием и подформированием по- ездов, отцепкой или прицепкой групп вагонов и др. Во всех случаях стоящие группы вагонов должны быть надежно закреплены от опасности самопроизвольного ухода со стан- ционных путей из-за ускоряющих уклонов, действия ветра и других факторов. При зак- реплении составов с помощью ручных башмаков под состав средней длины (50 вагонов), стоящий на пути с уклоном порядка 2,5 %о, может потребоваться до 11 башмаков общим весом около 80 кГ. Работа по укладке и последующему снятию такого числа башмаков требует значительных затрат малопроизводительного ручного труда и времени (порядка 20—30 мин). Кроме этого, такая работа не безопасна для исполнителей. Для облегчения, ускорения и повышения надежности процесса закрепления составов разработан и интенсивно внедряется специализированный тормозной упор типа УТС-380, управляемый с помощью стрелочного электропривода СП-6М. В качестве стрелочных электроприводов могут использоваться и другие типы (кроме горочных), применяемые на станции, где будут устанавливаться упоры. Упор УТС-380 (рис. 4.4) представляет собой разборную конструкцию, монтируемую на рельсах. Он содержит: тормозные колодки 1, прикрепленные к соответствующим крон- штейнам 2, которые шарнирно соединены с опорами 70; рычажный механизм 3, устанав- ливаемый на опорные угольники 4; рельсовые накладки 5; рабочие и контрольные тяги 6 и 7. Колодки 7, крепящиеся к кронштейнам четырьмя болтами, имеют овальные пазы, с помощью которых обеспечивается регулировка плотного прилегания полозов колодок к головкам рельсов при их износе. Рельсовые накладки 5 и опоры 10 крепятся к шейкам рельсов тремя путевыми болтами. Рычажный механизм устанавливается на поперечине, связывающей между собой оба опорных угольника 4. Рычаги рычажного механизма соединяются с рабочим шибером электропривода 8 и обеспечивают установку колодок упора в рабочее или нерабочее по- ложение с помощью регулируемых по длине рабочих тяг 6. Контрольные тяги 7, соеди- ненные одним концом с кронштейнами колодок, а другим через поводки и рычаги ры- чажного механизма с контрольными линейками электропривода, обеспечивают получе- ние контроля положения тормозных колодок упора в рабочем и нерабочем положениях. Все тяги имеют регулировочные резьбовые муфты 9, служащие для изменения их длины, и изоляционные прокладки со втулками для обеспечения работы упора в пути с электри- 189
Рис. 4.4. Упор тормозной УТС-380: 1—тормозные колодки;2— кронштейн; 3—рычажный механизм; 4—угольники рамы; 5—рельсовая наклад- ка; 6—рабочие тяги; 7—контрольные тяги; 8—электропривод; 9—регулировочные муфты; 10—опоры ческими рельсовыми цепями. Опорные угольники 4, на которых монтируются стрелоч- ный электропривод и рычажный механизм, прикрепляются болтами к шейкам и подо- швам рельсов. Для перевода колодок упора из нерабочего положения в рабочее и наоборот предус- матриваются схемы местного и центрального управления электроприводом. Местное управление упором осуществляется сигналистом с местного пульта. Центральное управ- ление осуществляется ДСП с пульта управления на центральном посту при участии сиг- налиста, который следит за закреплением состава колодками упора. Схемные решения местного управления предусматривают управление упором сигнали- стом с местного пульта следующими способами: из путевой коробки (рис. 4.5) или одно- временным нажатием дежурным по станции кнопки «согласие» на пульте управления (рис. 3.6) для подтверждения команды на установку или снятие колодок упора. В представленных примерах схем с целью уменьшения числа проводов и защиты от подгорания контактов управляющих кнопок применено пусковое поляризованное реле ППР-3. При местном управлении пульт, а также путевая коробка или корпус электропривода, из которых с помощью кнопок или ключа переводятся тормозные колодки, устанавлива- ются с правой стороны по ходу прибытия поезда. Алгоритм работы этих схем следующий: для установки колодок в рабочее положение (см. рис. 4.5) сигналист нажимает на местном пульте кнопку КУ/КС. При этом создается цепь для срабатывания реле ППР, которое после срабатывания перебрасывает свой поля- ризованный якорь. В результате создается цепь для питания обмотки возбуждения Л2 электродвигателя по цепи: полюс П, контакты 11—12 КУ, 111—113 (или 121—123) реле ППР, контакты 11—12 АП (автопереключателя), обмотка Л2, электродвигатель, контакты 1—2 БК, контакты 11—13 КС, полюс М выпрямителя ВУС. В конце перевода, когда ко- лодки упора займут рабочее положение, цепь питания обмотки Л2 оборвется контактом 11—12 сработавшего автопереключателя. Включение электропитания производится сиг- налистом специальной кнопкой ВК, расположенной на стрелочном посту, перед началом закрепления (или раскрепления) составов, а выключение — после окончания этих опера- ций. При перерыве электропитания колодки упора переводятся курбелем. На аппаратах управления ДСП для дистанционного и местного управления устанав- ливаются следующие кнопки и контрольные лампы для каждого УТС: рукоятки управления 190
трансформаторный ящик Рис. 4.5. Схема местного управления УТС из путевой коробки
Пост ЭЦ Местный пульт Путевая коробка Рис. 4.6. Схема местного управления УТС с использованием ДСП кнопки согласия упором У или кнопки с фиксацией УУ; пломбируемые кнопки «исключение управления» УИ; звонок потери контроля положения одного из устройств тормозного стационарного УУ и кнопка ВЗ для его выключения (устанавливается один на все УТС); пломбируемая кнопка СЗУ «снятие занятости участка»; белая контрольная лампа (УУ) «управление упо- ром»; зеленая лампа «упор снят» (исходное положение упора СУ) и желтая лампа «упор установлен» УУ (при дистанционном управлении); красная лампа «занятие участка» для контроля нахождения колесной пары в зоне закрепления состава ЗУ (при использовании рельсовых педалей ПРД или датчиков РТДС); кнопка и контрольная лампа «восприятие управления» при местном управлении УТС (на колонке или щитке) и др. Отдельные примеры схем включения приборов управления и контроля приведены на рис. 4.7 и 4.8. Схемы включения привода УТС аналогична схемам включения электро- привода стрелки. Разрешение управления УТС возможно только при отсутствии уста- новленных поездных маршрутов с пути и на путь. Таким образом, при управлении ста- ционарными упорами обеспечивается выполнение следующих зависимостей: - исключение задания поездных маршрутов приема и маневровых маршрутов на сво- бодный путь при рабочем положении УТС; - исключение задания поездных маршрутов с пути при рабочем положении УТС; - исключение перевода УТС в рабочее положение при заданных поездных маршрутах приема и маневровых маршрутах на путь; - исключение задания маневровых и поездных маршрутов с пути и на путь при потере контроля УТС в заданном маршруте (происходит перекрытие разрешающего показания светофора); - при потере контроля УТС предусмотрен вспомогательный режим, обеспечивающий нормальный режим поездной и маневровой работы; - при отмене разрешения управления УТС осуществляется проверка исходного поло- жения упора. На рис. 4.7 приведены примеры установки упоров на 4-м и 5-м путях с нечетной сто- роны и приборов управления УТС пути 4П. В качестве примера анализа особенностей управления УТС с использованием стрелочного электропривода переменного тока типа СП-6 (см. рис. 4.8) приведена пятипроводная схема. Алгоритм работы этой схемы пред- лагается исследовать самостоятельно. 192
13 И. Л. Рогачева тп 4ОУ 1 4УИ м 12 НМШ-1440 43У 2?—* 4КСУ НМШ1-1440 /"О СХМ 1 4ВУ1 52^ЛП СХ 4ВУ1 ---- СХМ 73^ 4УИ 821--Г81 4УУ мс 4ВУ 33<^ 4КСУ 5КИ 223—Г2Т 23J Т?—СТ2 |13 4КУУ 41к^ЧГ' ВЗ 4?---°42 НМШ1-1440 Рис. 4.7. Схема реле управления и контроля УТС на посту ЭЦ вз ____мс 2 24В 1
32 4НПС 22V^— 23' 4ППС Л1 лз 4НПС 82\-^Г 83 4ППС 141 —ЩТ 1Ш. Л2 Л1 НМШ1-1440 11 С2Ф 13 FU-3 г1—1! FU-3 21—'1 СЗФ Рис. 4.8. Схема управления УТС с электроприводом переменного тока
4.4. Сбрасывающие башмаки На станционных путях железных дорог и подъездных путях предприятий перед выходом на пути маршрутов приема и отправления поездов и на прилегающие перегоны устанавлива- ются башмаки типа БССП-М одноразового использования. Башмак может работать индиви- дуально с маневровой колонки и с пульта ДСП, а также спаренно со стрелочным переводом. Конструкция башмака БССП-М для левой установки на рельсах по ходу движения подвиж- ного состава приведена на рис. 4.9. Башмак устанавливается для предотвращения несанкци- онированного выхода подвижного состава таким образом, чтобы вагоны принудительно сбра- сывались в противоположную сторону от главных путей. Поднятие и отпускание сбрасыва- ющего башмака осуществляется отдельным стрелочным электроприводом. Согласно требованиям п. 3.5 и 3.30 Правил технической эксплуатации железных до- рог РФ колесосбрасывающими башмаками КСБ-П оборудуются: - приемо-отправочные и другие пути станций, примыкающие к главным и другим пу- тям и маршрутам приема, отправления поездов и необорудованные стационарными уст- ройствами для закрепления вагонов, за исключением главных путей и путей, специали- зированных для пропуска пассажирских поездов; - ограждения разводных мостов; - пути, примыкающие к деповским путям, путям отстоя и стоянки вагонов с опасными и разрядными грузами, грузовые фронты, выставочные и другие пути. Кроме того, КСБ-П могут использоваться в качестве предохранительных устройств в дру- гих местах, где возможно возникновение аварийных ситуаций вследствие отказов других технических средств или ошибочных действий эксплуатационного персонала. Сбрасываю- щие башмаки должны применяться в случаях, когда отсутствует возможность устройства предохранительных тупиков наравне со сбрасывающими остряками или стрелками. Места установки сбрасывающих башмаков определяются приказом начальника доро- ги. На схематическом плане станции предусмотрено специальное их условное обозначе- ние (рис. 4.10). Нумерация башмаков на схематическом плане, на пульте ДСП и в схемах ЭЦ принимается: для нечетной горловины станции — 1СБ, ЗСБ, 5СБ и т.д.; для четной горловины станции — 2СБ, 4СБ, 6СБ и т.д. Рис. 4 9. Сбрасывающий башмак БССП-М (левый): 1 — башмак сбрасывающий; 2—фундаментный угольник; 3—тяга рабочая; 4—тяга контрольная; 5—угольник к стрелкам для рельса Р-65; б—регулировочный узел; 7 — муфта; 8—контргайка; 9 — кронштейн; 10—электромеха- нический привод СП-6М; 11 —скоба в* 195
2СБ ПС-220М (117)217 — (113)213 (114)21_4 2СБЗ Л1 Л2 8СП (15)25 (16)26 (11J21 (12)22 стр. 2 ПС-220М 2СБВ —ЬЛп м м к сбрасывающему башмаку 2СБ Стр. ком. 2СБ 2СБМУ МОН 2СБМСП стр.8|НСО 2СБПК ^ЗЙ----— СХ 2СБПК НМШ1-1440, РЭЛ1-1600, 1Н-135О (ПТ) 2СБМК ________4/01 М КОНТРОЛЬ 2СБ 2СБМК МС(МТ) МУ П 83 КМС(КМТ) (212)112 4/5ПК 2СБПК стр.2| С 19 Изображение на табло Автовозврат (Б)2СБМУ ---@2СБАВ ~ ,,, лул ЧЗч - >11 29 зп 2СБМУ 4/ГХ1 М НМШ2-4000, РЭЛ2-2400, 2Н-2050 2СБЗ 2-43 4^1 М НМШ2-4000 РЭЛ2-2400, 2Н-2050 2ПК (ПТГ)С 2СБПК 2СБПК (ПТГМ)СМ 2СБ1МСП 2СБЗ 2СБМК 2СБ 1П (ПТМ)СХМ 8 H3b-©eos Автовозврат Рис. 4.10. Схема включения сбрасывающего башмака 2СБ (по альбому МРЦ-13) 2СБ АВ МС(МТ) 2СБМУ 2С^У МС(МТ) ©а м2 7 '------* 2 ©е-чм4 -----1---ь
В качестве примера на рис. 4.10 приведена часть четной горловины станции, где уста- новлены сбрасывающие башмаки 2СБ и 4СБ. Стрелочный башмак 2СБ защищает от слу- чайного выхода вагонов с бокового пути на маршруты движения поездов с приемо-от- правочных путей и на них. Сбрасывающий башмак 4СБ защищает от выхода вагонов на станционный путь. Управление сбрасывающим башмаком (см. рис. 4.10) осуществляется аналогично уп- равлению одиночной стрелкой при центральном питании. На пульте ДСП обеспечивает- ся контроль положения сбрасывающего башмака 2СБ: плюсовое и минусовое положение соответственно зеленой и желтой индивидуальными лампами (светодиодами), а красной лампой (светодиодом) — отсутствие контроля положения. Кроме того, ячейкой автовоз- врата 2СБ АВ (белая и красная лампы) фиксируется рабочее и переведенное положение сбрасывающего башмака. Для обеспечения автоматического возвращения сбрасывающе- го башмака 2СБ в охранное (плюсовое) положение предусмотрены реле 2СБМУ и 2СБМП. В исходном состоянии охранное положение 2СБ плюсовое и на пульте ДСП горят две лампы; зеленая — плюсового положения и белая в ячейке автовозврата СБ АВ. При задании маршрута на путь 4П (или с пути) в блоке наборной группы НСО стрелки № 8 включается управляющее реле МУ и через его фронтовой контакт управляющее реле 2СБМУ, на пульте начинает мигать белая лампа 2СБ МУ. С началом перевода сбрасываю- щего башмака выключается контрольное реле 2СБПК и в ячейке АВ гаснет белая лампа и до задания маршрута начинает мигать красная лампа. После использования маршрута и освобождения стрелочной секции 8СП с выдержкой времени включается медленнодей- ствующий на притяжение повторитель путевого реле 2СБМСП. Его фронтовой контакт замыкает цепь пускового реле в блоке ПС-220М для перевода сбрасывающего башмака 2СБ в плюсовое положение. Выдержку времени 60 с обеспечивает блок типа БВВ-М. До включения реле 2СБМСП горит красная лампа в ячейке АВ. Для контроля положения сбрасывающего башмака при задании маршрутов по стрелке № 2 строится цепь реле ВЗ (см. рис. 4.10, клеммы 19 и 29 стрелочного блока С этой стрелки). Контакты реле ВЗ стрелки № 2 включены в схемы установки маршрутов (на рис. 4.10 цепи схем увязки не показаны). Если по какой-либо причине сбрасывающий башмак не вернулся в плюсовое положе- ние, то в ячейке 2СБ АВ будет мигать красная лампа. ДСП необходимо вернуть сбрасы- вающий башмак в плюсовое положение поворотом рукоятки стрелочного коммутатора 2СБ или курбелем. Контакт реле МОН служит для исключения возможности установки сбрасывающего башмака на макет от маршрутного набора или по цепи автовозврата без поворота ДСП коммутатора этого башмака в соответствующее положение. 4.5. Автоматическая очистка стрелок Автоматическая очистка стрелок на станциях предусматривается для предотвращения перерывов в движении поездов и маневровой работе во время снегопадов. При этом сво- дятся к минимуму тяжелые ручные работы, связанные с очисткой стрелочных переводов, за счет чего сокращается штат чистильщиков и повышается степень безопасности работ по снегоборьбе. Внедрение двухпрограммной очистки стрелок от снега вместо однопрограммной обес- печивает снижение затрат, вызванных простоями поездов из-за невозможности осуще- ствить индивидуальную очистку конкретной стрелки при запрессовке ее снегом. При двухпрограммном управлении всю аппаратуру располагают на посту ЭЦ, что суще- ственно облегчает ее обслуживание, количество аппаратуры не зависит от числа очищае- мых стрелок. Усовершенствованная двухпрограммная очистка стрелок от снега разработа- на с целью создания экономичных электрических схем управления очисткой за счет сокра- щения количества реле, а также обеспечения большей типизации схемных решений. 197
В таком варианте предусматривается реализация двух программ: циклической (после- довательной) очистки всех стрелок станции; выборочной очистки любой стрелки на станции. Одновременно может быть реализована только одна из двух программ. Реализация циклической очистки всех стрелок может осуществляться в режимах, от- личающихся временем дутья и интервала: нормальном, усиленном и облегченном. Облег- ченный режим не предусматривается при количестве стрелок на станции до 29. При вы- борочной очистке стрелка очищается один раз после выбора ее номера с помощью кно- пок управления. Число одновременно очищаемых стрелок определяется проектом и за- висит от общего числа стрелок на станции и мощности компрессорной. В качестве аппаратов управления и контроля используется пульт-манипулятор и вы- носное табло ЭЦ. Для управления устройствами автоматической очистки на панели пульта- манипулятора предусматриваются следующие кнопки (рис. 4.11, вклейка): ЦО — цикли- ческая очистка; УР — усиленный режим; ОР — облегченный режим; а также кнопок набора номера стрелок— 1,2,3,4, 5,6,7,8,9,0; 1С, 2С и т.д. и кнопка сброса — СБ. Для контроля работы схем автоматической очистки на табло ДСП установлены контрольные лампы: ЦО — циклическая очистка; ВО — выборочная очистка. В представленных типовых схемах предусмотрены два варианта автоматической очи- стки стрелок: с заданным порядком подключения цепей ЭПК и со свободным порядком подключения цепей ЭПК. В схеме (см. рис. 3.11) используются следующие реле: УП — включения питания в нормальном и облегченном режимах; 0Е—4Е — счетчики единиц, срабатывают дваж- ды в одном цикле, образуя два полуцикла; ОД—5Д — счетчики десятков; ИМ — совме- стно с блоком БКР определяет длительность очистки стрелок; ИН — совместно с бло- ком БКР определяет длительность интервала очистки, встает под ток после возбужде- ния реле МИМ, которое является медленнодействующим повторителем реле ИМ; РЕ — разделительное реле единиц, повторяет работу четных счетчиков единиц; РД — разде- лительное реле десятков, повторяет работу четных счетчиков десятков; МП — реле памяти отработки счетчиков единиц (0Е—4Е) в первом полуцикле, срабатывая в конце первого полуцикла, подключает реле 1ЕГК; МП1 —реле памяти отработки счетчиков единиц (0Е—4Е) во втором полуцикле, фиксирует переход на следующий разряд счетчиков де- сятков; 1ЕГК — групповое кнопочное реле разряда единиц 1,4, 5, 8, 9, выполняет фун- кцию разделения цепей ЭПК в зависимости от цифры единиц в номере стрелки (провод 1 ОММ — в номере стрелки разряда единиц цифры 0, 2, 3, 6, 7); 2ЕГК — групповое кнопочное реле разряда единиц 0, 2, 3, 5, 7; ДГК — групповое кнопочное реле набора разряда десятков; ВД — медленнодействующий повторитель реле ДГК; ДО, ДО1 — реле, фиксирующие окончание набора разряда десятков, переключает наборную груп- пу кнопок на разряд единиц; В — включающее реле, подает питание в цепи ЭПК; КО — контрольное реле, фиксирует замыкание цепи ЭПК; УИ — реле увеличения длительно- сти интервала. Общая схема управления очисткой стрелок содержит: схему формирования импульсов и интервалов, схемы последовательной (циклической) и выборочной очистки и схемы подключения всех цепей электропневматического клапана ЭПК. Формирование импуль- сов и интервалов обеспечивают схемы реле ИМ, ИН, МИМ. Выбор режима очистки (изменение длительности импульсов и интервалов) достигает- ся подключением соответствующих емкостей и сопротивлений в блоках БКР-76 в цепи пульс-пары с помощью контактов реле ОР (облегченный режим), УИ (удлинение импульсов) и ДН (при выборочной очистке). Пуск схемы формирований импульсов (включение очистки) производится: в цикли- ческом режиме с помощью реле УП, которое возбуждается при нажатии кнопки УО; в выборочном режиме после возбуждения реле ДН и выключения реле ВД, ДГК при вто- ром нажатии кнопок 0—9 (выбор единицы номера стрелки). 198
Выбор номера десятков и единиц стрелки для выборочной очистки возможен и в цик- лическом режиме, при этом набор десятков должен начинаться во время интервала. Пос- ле первого нажатия кнопок 0—9 тыловыми контактами реле ДГК и ВД происходит от- ключение пульс-пары, а тыловым контактом реле ДН — остановка циклического режима на время выборочной очистки (отключения цепи поочередного возбуждения счетчиков ОЕ —4Е). Включение облегченного режима осуществляется нажатием кнопки ОР. Обдувка поло- гих, 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 требуется удлинение интервала (ва- риант с заданным подключением цепей ЭПК) или пропуска шага обдувки (вариант со свободным подключением цепей ЭПК). Основной схемой управления очисткой стрелок являются схемы счетчиков единиц и счетчиков десятков, обеспечивающие последовательное подключение ЭПК стрелок в цик- лическом режиме или выборочное подключение ЭПК нужной стрелки после выбора номе- ра десятка и единицы. С началом работы пульс-пары с реле ИМ, ИН счетчики ОЕ—4Е срабатывают последовательно друг за другом в порядке возрастания их номеров, причем в первом полуцикле их срабатывания импульсы подаются в цепи ЭПК к одному обратному проводу, а во втором полуцикле — в цепи ЭПК, подключенных к другому обратному про- воду. Такой порядок работы счетчиков ОЕ—4Е обеспечивает за два полуцикла подключе- ние ЭПК десяти стрелок. После двух полуциклов работы счетчиков единиц происходит срабатывание очередного счетчика десятков и работа счетчиков единиц повторяется. Кон- тактом одного из находящихся под током счетчиков десятков в цепях включения ЭПК про- исходит поочередное подключение контактов счетчиков единиц ОЕ—4Е, обеспечивающих в описанном выше порядке коммутацию цепей ЭПК каждого очередного десятка стрелок. Схема с заданным порядком подключения цепей ЭПК построена в двух вариантах (см. табл, на рис. 4.11). Электрические схемы при количестве ЭПК от 29 до 49 не имеют су- щественных отличий от варианта с количеством ЭПК до 29. При включении очистки стрелок с нажатием кнопки ЦО возбуждается реле УП, подается питание в схему реле ИМ и в первую цепь блокировки счетчиков ОЕ—4Е и ОД—ЗД (ОД—5Д, вариант 1—2). Последо- вательно срабатывают реле ИМ, МИМ, ИН генератора импульсов, а также счетчики ОЕ и ОД. После возбуждения счетчика ОЕ срабатывает реле РЕ (распределительное реле еди- ниц), подготавливая цепь возбуждения следующего по порядку счетчика единиц 1Е. Пос- ледним по времени срабатывает реле В, которое, замыкая свои фронтовые контакты 31— 32 и 61—62, подает питание в подготовленную цепь ЭПК, идет нулевой импульс. По ис- течении времени замедления за счет разряда конденсаторов реле ИМ отпускает якорь на все время замедления реле ИН, которое обеспечивает длительность интервала. В начале интервала через контакт 41—43 реле ИМ создается цепь возбуждения счетчика 1Е, кото- рый блокируется через свой контакт 31—32. Во избежание разрыва контактом 41—42 счетчика ОЕ цепи счетчика 1Е на время замыкания и перелета контактов 31—32 в цепи блокировки счетчик ОЕ продолжает получать питание по второй блокировочной цепи на время замедления на отпадание якоря реле МИМ (контакт 61—62 реле МИМ). После чего выключается реле ИН, его контакт 41—43 замыкает цепь реле ИМ, а затем реле МИМ и В, идет первый импульс. С начала первого импульса работа реле ИМ, ИН, В повторяется, создается цепь работы ЭПК стрелки с номером 2. Реле РЕ и РД, которые притягивают якорь во время четных импульсов и остаются под током до конца интервалов, обеспечивают в начале каждого интервала поочередное под- ключение цепей возбуждения четных и нечетных счетчиков, контактами которых в за- данной последовательности происходит подключение цепей ЭПК. После отработки счет- чиков ОЕ—4Е (1 полуцикл) в начале интервала через контакты 31—33 счетчиков ОЕ—4Е и фронтовой контакт 81—82 реле РЕ возбуждается реле МП, а затем реле 1ЕГК. Контак- 199
том этого реле в начале второго полуцикла в схеме цепей ЭПК отключается обратный провод 1ОММ и остается подключенным обратный провод 2ОММ. В конце второго по- луцикла после возбуждения счетчика 4Е и реле РЕ встает под ток реле 1МП, которое в начале следующего интервала выключает реле МП, после чего двойной цикл работы счет- чиков ОЕ—4Е повторяется. Через фронтовой контакт 61—62 реле 1МП, тыловые контак- ты 31—33 реле ОЕ—4Е, фронтовой контакт 81—82 реле РЕ и контакт 11—12 или 11—13 реле РД встает под ток очередной счетчик десятков. Реле РД встает под ток через контакт 61—62 счетчиков десятков ОД, 2Д, 4Д и контакт 41—42 реле 1МП (окончание работы счетчиков единиц в двух полуциклах). Счетчики ЗД и 5Д (по варианту 1—1) формируют окончание полного цикла очистки стрелок. Они возбуждаются соответственно через счет- чики 2Д—4Д от очередного импульса, блокируются через свой собственный контакт до окончания следующего за этим импульсом интервала и переключает схему счетчика де- сятков на реле ОД, после чего порядок работы всех реле повторяется. Для реализации выборочного режима очистки с помощью тех же счетчиков десятков и единиц контакты кнопок 0—9 набора номеров стрелок подключаются к общим контак- там реле ДО (ДО1), тыловые контакты ДО (ДО1) — к обмоткам 1—4 счетчиков десятков, а фронтовые контакты — к обмоткам счетчиков единиц. Выбор номера стрелки для вы- борочной очистки в период циклической работы должен начинаться в момент интервала (лампа КО не горит), что должно быть отражено в инструкции по пользованию устрой- ствами. С этого момента работа счетчиков прекращается на время импульса выборочной очистки. При наборе двухзначного номера стрелки с первым нажатием кнопки происходит воз- буждение соответствующего счетчика десятков и реле ДГК. С возбуждением реле ДГК через его контакт 61—62 срабатывает реле ВД, а затем возбуждается реле ДН. С опуска- нием кнопки реле ДГК обесточится и своим тыловым контактом 61—63 включит реле ДО, ДО1, контактами которых цепи кнопок 0—9 переключаются с обмоток счетчиков десятков на обмотки счетчиков единиц. При этом схема с заданным порядком подключе- ния цепей ЭПК стрелок обеспечивает определенную последовательность возбуждения счетчиков при нажатии кнопок 0—9:0—ОД, 1—1Д, 2—2Д, 3—ЗД; для счетчиков единиц (второе нажатие кнопок 0—9) 0—ОЕ, 2/4—1Е, 3/5— 2Е, 4/6—ЗЕ, 7/9—4Е. При этом циф- ры, указанные в числителе, соответствуют единицам номеров стрелок, ЭПК которых под- ключаются к обратному проводу ЮММ (реле ГЕГК без тока), а цифры, указанные в зна- менателе, соответствуют единицам номеров стрелок, ЭПК которых подключаются к об- ратному проводу 2ОММ (реле 2ЕГК без тока). Такой порядок подключения кнопок 0—9 к обмоткам счетчиков ОЕ—4Е определяет соответствующий порядок подключения цепей ЭПК к контактам счетчиков ОЕ—4Е в каждом десятке номеров стрелок и обеспечивает в избирательном режиме выбор цепи ЭПК стрелки набором ее номера, а в циклическом режиме поочередный (кроме первого шага 0/1) об- дув стрелок четной и нечетной горловины и управление по одной жиле кабеля двумя ЭПК в горловине по схеме с двумя обратными проводами (числитель — обратный про- вод ЮММ, знаменатель — обратный провод 2 ОММ). Схема цепей включения ЭПК при заданном порядке их подключения является общей для циклического и избирательного режимов. При нормальной работе устройств фрон- товыми контактами реле КО лампа зажигается на время импульса и гаснет во время ин- тервала, при нарушении цепи ЭПК (не срабатывает реле КО) лампы ЦО или ВО начина- ют мигать (контроль работы ЭПК). Удлинение интервала после очистки стрелок с двумя ЭПК осуществляется контактами реле МП, ОД—4Д и ОЕ—4Е. Если удлинение интервала делается после стрелок, номер которых в разряде единиц имеет цифры 0, 2, 3, 6, 7, то реле УИ включается соответствующими контактами реле ОД—04 и ОЕ—4Е через тыло- вой контакт реле МП, а если в номере стрелок в разряде единиц стоят цифры 1, 4, 5, 8,9 — через фронтовой контакт реле МП. 200
При необходимости гальванического разделения цепей ЭПК по условиям защиты от влияния контактной сети электротяги переменного тока построение этих цепей должно выполняться раздельно по горловинам с использованием повторителей реле счетчиков единиц и десятков. Одной из важных задач, обеспечивающих значительное сокращение реле и реализуе- мых программно в КТС УК в системе ЭЦ-МПК, является автоматическая очистка стре- лок. Оборудование устройств очистки стрелок обеспечивает удаление снега из зоны стре- лочного перевода посредством сжатого воздуха. Технически это требует: строительства компрессорной; прокладки по станции трубопровода; установки на стрелочном переводе электропневматических клапанов (ЭПК) для подачи сжатого воздуха и схемы управле- ния ЭПК. Подача воздуха осуществляется индивидуально на выбранную стрелку или цик- лически в облегченном, нормальном или усиленном режимах. Обеспечение циклическо- го обдува стрелок в указанных режимах в существующих схемах релейных ЭЦ потребо- вало создания релейного распределителя, последовательно управляющего ЭПК, а вре- менной регламент, определяющий режимы, формируется конденсаторной схемой. Низ- кая надежность электролитических конденсаторов служит причиной нарушений нормальной эксплуатации. Кроме того, большое количество реле схемы управления затрудняет поиск отказов. К числу других недостатков существующей схемы можно отнести также высо- кую материале- и энергоемкость (например, на станции в 15—18 стрелок оборудование схемы очистки занимает отдельный статив реле 1 класса). Схема управления устройствами очистки стрелок в релейно-процессорной системе ЭЦ- МПК претерпела существенные изменения. Алгоритм управления устройствами очистки стрелок реализован в КТС УК и предусматривает также две программы: циклической и выборочной очистки. Временные параметры режимов составляют: нормального — дли- тельность дутья 4 с и интервал 2 с; усиленного — длительность дутья 5 с и интервал 0,6 с; облегченного — длительность дутья 4 с и интервал 6 с. При циклической очистке контрол- лер КТС УК выполняет поочередное включение выходов КТС УК в цепях управления ЭПК, реализуя тем самым функцию релейного распределителя. Увязка выходов КТС УК с уст- ройствами очистки осуществляется в цепях управления ЭПК (рис. 4.12). Дополнительно используются два выхода устройств сопряжения. Для изменения полярности питания в цепях ЭПК используются два выхода (включение реле ПП и ПМ). Дифференциация очистки по режимам реализована в КТС УК программным путем. В АРМ ДСП для любой из стрелок может устанавливаться выборочный режим обдувки, а временные параметры будут заданы программным способом в КТС УК. При выборочной очистке стрелка очищается один раз в течение 6—8 с после набора номера стрелки. Подключение ЭПК стрелок осуществляется с помощью коммутаторов ПИО и контактов реле ПП или ПМ. Коммутаторы ПИО коммути- руют цепи прямых проводов, а контактами реле ПМ и ПП осуществляется изменение по- лярности напряжения, подаваемого к ЭПК стрелки. С целью контроля очистки стрелок в цепь питания ЭПК включено реле КО. Управление очисткой стрелок ДСП осуществляет путем выбора в меню соответствующего пункта: циклическая или выборочная очистка стрелок. При циклической очистке стрелок ДСП выбирает еще и режим очистки. Выключение очи- стки производится путем выбора в меню пункта «Выключение очистки стрелок». 4.6. Ограждение составов на станционных путях Устройствами дистанционного ограждения должны оборудоваться только те пути, на которых осмотр и ремонт составов производятся систематически. Пути случайного ос- мотра оборудуются ручными сигналами. В число путей, оборудуемых устройствами ог- раждения, как правило, не должны включаться главные пути, пути безостановочного про- пуска, обгонные пути, т.е. те пути, назначение которых не допускает занятие их в тече- ние длительного времени. 14 И. Л. Рогачева 201
Рис. 4.12. Схема управления очисткой стрелок ЭЦ-МПК Приняты следующие способы ограждения составов на станциях: - с помощью специально установленных сигналов ограждения—применяется для станций (парков) с ручным управлением стрелок или ЭЦ без маневровых светофоров (рис. 4.13, а). - с помощью исключения задания маршрутов на ограждаемые пути в устройствах ЭЦ — применяется для станций и парков, где маршрутизированы все передвижения (рис. 4.13,6). - с помощью перевода централизованных стрелок в охранное положение и их замыка- ния — применяется для ограждения путей со стороны горловины, оборудуемой устрой- ствами ЭЦ, и районов с маневровой вышкой (рис. 4.13, в) или для ограждения отправоч- ных путей подгорочных парков со стороны горки, оборудованной устройствами гороч- ной централизации. Из вышеперечисленных способов самым приемлемым является второй способ ограж- дения. Способ ограждения с помощью исключения задания маршрутов наиболее про- стой, экономичный и достаточно надежный. Однако этот способ можно применить толь- ко на станциях с ЭЦ, где маршрутизированы все поездные и маневровые передвижения. Установка специальных светофоров ограждения является излишней, функции сигналов ограждения выполняют светофоры ЭЦ. На станциях устройства ограждения включают в себя пульт оператора ПТО и релей- ную аппаратуру, расположенную на посту ЭЦ. В системе ЭЦ-И схемы ограждения стро- ятся с применением блока ОГхЗ-И, который содержит три комплекта аппаратуры. На каждый ограждаемый путь на пульте ПТО предусматривается кнопка запроса ограждения ОЗ и красная лампа. На пульте ДСП устанавливается одна на станцию групповая кнопка со- гласия ГСОГ и красная лампа на каждый ограждаемый путь. При необходимости ограж- дения оператор ПТО запрашивает разрешение нажатием кнопки ОЗ, в результате чего на посту ЭЦ отпускает якорь реле ОЗ (рис. 4.14). Красные лампы на пульте ПТО и на посту ЭЦ загораются мигающим светом. Мигающий комплект на панели питания ПР-ЭЦК (на схеме не показан) запускается контактом реле ОЗВ, которое срабатывает после выключе- ния реле запроса ОЗ. Дежурный поста ЭЦ нажимает групповую кнопку согласия ГСОГ и одновременно одну из кнопок выходных светофоров, ограждающих этот путь. Если запрашиваемый путь не 202
[Шб][У]Дсп ©Ot|H7 7п фН37 18тЛ5@О«^>Ч37 5П Н35фВО@чК <х ------г----^К17 @О<|НЗ Ч35ф ЗП 45 ВО© <3>'^ХФ15 -----f----—---------------------f--^=t=— Ч33к$> 43 во© Рис. 4.13. Дистанционное ограждение составов на станциях: а — с ручным управлением стрелками; б — с маршрутизированными передвижениями; в —с мест- ным управлением стрелками передан на местное управление, то с проверкой отсутствия заданных маршрутов на путь и с пути срабатывает реле согласия СО Г через фронтовой контакт группового реле ог- раждения ГОГ. Тыловым контактом реле СОГ выключается реле ограждения ОГ. Крас- ные лампы на посту ЭЦ и пункте ПТО загораются ровным светом. Исключение задания маршрутов на путь и с пути осуществляется размыканием цепи контрольно-секционных реле КС фронтовым контактом реле ОГ. Для исключения передачи пути на местное уп- равление при двойном управлении стрелками, примыкающими к пути, в цепь начального реле блока МУПх2-И включается фронтовой контакт реле ОГ (на рис. 4.14 схема началь- ного реле не приведена). Отмена ограждения пути производится оператором ПТО путем возвращения кнопки ОЗ в исходное положение (вытягиванием кнопки). При этом в блоке ОгхЗ-И сработает реле ОЗ, которое тыловым контактом выключит реле СОГ, а фронтовым контактом вклю- чит реле ОГ. Схема ограждения составов на путях приходит в исходное состояние. В системах БМРЦ и УЭЦ-М на каждый путь предусматривается кнопка согласия ог- раждения СОГ. Исключение задания маршрутов на путь и с пути производится контакта- ми реле ОГ в цепи реле ВЗ блоков С стрелок, примыкающих к ограждаемым путям. В системе ЭЦ-МПК на базе программируемых контроллеров порядок ограждения со- ставов сохраняется без изменений. Исключение составляет порядок управления с АРМ ДСП. При этом управляющее воздействие от АРМ ДСП реализуется в КТС-УК в виде управляющих воздействий на блок ОГ. Подключение УСО по управлению выполнено к точкам подключения соответствующих кнопок ограждения пути. 14* 203
озв ограждения ОЗВ s~x 5212 32 ГГ 51 БКР 31 М п Рис. 4.14. Схема ограждения составов на пути
4.7. Устройства оповещения монтеров пути Введение на станциях автоматического оповещения имеет целью при любых погод- ных условиях, а также в условиях производственных шумов обеспечить хорошую види- мость и слышимость сигнала оповещения. Для этого применены оптическая и акусти- ческая сигнализация. При наличии на станции шланговой очистки для лучшего восприятия акустического сигнала шланговая очистка отключается с момента поступления сигнала оповещения. Устройства оповещения повышают безопасность монтеров пути, обеспечивая своевре- менное предупреждение о приближении поезда. Сигнал оповещения о приближении подвижного состава, следующего по разрешаю- щим показаниям поездных сигналов, подается не менее чем за 50 с до его появления на охранной стрелке. Определение времени извещения о приближении подвижного состава к месту работы монтера пути произведено на основании расчета времени, необходимого монтеру пути для уборки инструмента и ухода с путей в безопасное место. В системах ЭЦ предусматривается увязка с двумя типами устройств оповещения монтеров пути: с кабельными устройствами с применением сигнализаторов и колонок подключе- ния и с аппаратурой системы «Сирена - СИ» с использованием радиоканала. Кабельные устройства оповещения монтеров пути. Устройства обеспечивают по- дачу сигнала оповещения о приближении подвижного состава к месту работ и сигнала контроля исправности устройств оповещения. Сигнал оповещения подается не менее чем за 50 с до приближения поезда к охранной зоне. Оповещение снимается после освобож- дения и размыкания стрелочной секции, на которой ведутся работы. При маневровых передвижениях сигнал оповещения подается с момента открытия светофора, разрешаю- щего проезд по охраняемой стрелке. Сигналом оповещения служит непрерывный акустический и оптический сигнал. В качестве источника оптической сигнализации применена лампа накаливания, устанав- ливаемая в сигнальном блоке переносного и стационарного сигнализатора. В качестве источника акустической сигнализации применен ревун. Чистильщик по мере продвиже- ния от стрелки к стрелке, переставляет блок переносного сигнализатора-с одной колонки подключения на другую. Устройства оповещения работают автоматически при движении поезда по разрешаю- щим огням станционных светофоров. При движении подвижного состава по пригласитель- ному сигналу или без разрешающих показаний светофоров оповещение монтеров пути возлагается на ДСП и осуществляется нажатием соответствующей кнопки на пульте-мани- пуляторе. При этом сигнал оповещения подается на все стрелки данной горловины. Рассмотрим работу схемы оповещения монтеров пути о приближении поездов в сис- теме ЭЦ-И. Увязка ЭЦ-И с устройствами оповещения монтеров пути осуществляется с помощью блока МПхЗ-И по цепи МП, построенной по плану станции, и группового ком- плекта реле (рис. 4.15, вклейка). В каждый комплект блока МПхЗ-И входят реле: КНМ — контроля наличия монтера пути на стрелочной секции; ОМ — оповещения монтеров; ВС — включения сигнала. В состав группового комплекта входят: НВКО (ЧВКО) — общее включающее реле, которое запускает комплекты выдержки времени при задании маршрута и наличии мон- теров на пути или при нажатии кнопок НВО (ЧВО); НВВМ (ЧВВМ), Н1ВВМ (Ч1ВВМ) — стабилитронные блоки и реле выдержки времени (соответственно на 50 и 5 с); PPM — реле разрешения работ, срабатывающее при нажатии кнопки PPM; ОРРМ — обратный повторитель реле PPM, срабатывающий через 50 с после выключения реле РРМ и пере- ключающий шину общей выдержки времени ПОВ на шину ПМВ; ВРРМ — вспомога- тельное реле, которое служит для запуска блока маневровой выдержки; ВВМГ, ВВМГ1, МГО, ВМГ — реле, обеспечивающие импульсное питание в шинах ПХМГ, ЛПМ. Кроме 15 И. Л. Рогачева 205
того, в схемах оповещения монтеров пути используется дополнительное реле В, находя- щееся в блоке СП-И. При отсутствии работ по очистке стрелок на станции реле ВС в блоке МПхЗ-И нахо- дится под током, остальные реле блока выключены. Перед выходом монтеров пути в рай- он очистки стрелок ДСП нажимает кнопку PPM, фронтовым контактом реле PPM замы- каются цепь питания выпрямительного блока (на схеме не показано) и реле комплекта мигания. В шинах ЛП, ЛПМ, ПХГ, ПХМГ, ОХГ и ЛМ появляется питание. После под- ключения сигнализатора к колонке в блоке МПхЗ-И срабатывает реле КНМ. Фронтовым контактом реле КНМ замыкает цепь ревуна и лампы сигнализатора. Если маршрут не установлен, срабатывают реле ЗМ, ОМ соответствующей секции и на сигнализатор по- ступают контрольные сигналы. Реле ВС, фронтовые контакты которого введены в сиг- нальную цепь, выключается. При задании маршрута реле ЗМ выключается и, если в по- ездном маршруте участок приближения свободен, реле ОМ остается под током через соб- ственный контакт по цепи монтеров пути (цепь 19), построенной по плану станции. В начале маршрута в цепи монтеров пути включены фронтовые контакты реле Н, КС и ИП. Через тыловые контакты реле ЗМ и ВС по шине НВ (ЧВ) срабатывает реле В в блоке СП-И. По шине ЗКМ возбуждается реле НВКО (ЧВКО), которое запускает комплекты выдержки времени на 5 и 50 с. После срабатывания 5-секундного комплекта по шине 1ВС срабаты- вает реле ВС и замыкает сигнальную цепь, светофор откроется без выдержки времени. С занятием участка приближения реле ОМ выключится. Тыловыми контактами реле ОМ подключит непрерывное питание к сигнализатору. Монтеру пути пойдет извещение. Если при задании поездного маршрута участок приближения был занят, то к моменту появления питания в шине 1ВС (через 5 с) реле ОМ будет выключено и реле ВС сработа- ет через 50 с по шине ВС, светофор откроется с выдержкой времени. После срабатыва- ния реле ВС реле В выключается, отключается питание в шине ЗКМ. Схемы комплектов выдержки времени приходят в исходное состояние. Пятисекундная выдержка времени при подаче питания в шину 1ВС при задании поездного маршрута необходима для ис- ключения срабатывания реле ВС при занятом участке приближения и потери шунта в момент задания маршрута. Если во время отсчета блоком БВМШ 50-секундной выдержки времени будет задан другой маршрут, то сигнал этого маршрута откроется после освобождения комплекта выдержки времени и повторного его срабатывания. Снятие извещения происходит после проследования этой секции и ее размыкания. В режиме автодействия снятие извещения происходит после проследования поезда по всему маршруту и срабатывания реле КС. В маневровых маршрутах в цепь схемы оповещения монтеров пути (МП) питание не пода- ется, поэтому светофоры всегда открываются с выдержкой времени 50 с. При нажатии кнопки НВО (ЧВО) снимается питание с шины ПВО, выключаются реле ОМ всех стрелочных секций горловины. В то же время запускаются блоки выдержки вре- мени. Извещение монтерам пути будет подаваться одновременно на все колонки в дан- ной горловине. Светофоры будут открываться без выдержки времени. Такой режим необходимо применять при движении поездов без открытия светофора. Кроме того, этим режимом можно воспользоваться для задержки снятия извещения при движении поезда по секции, где производятся работы монтерами пути, если вслед за этим поездом по этой секции необходимо установить новый маршрут. Подключение обмоток реле ОМ к цепи монтеров пути через свой собственный фрон- товой контакт необходимо для исключения кратковременного возбуждения реле ОМ при потере шунта и занятом участке приближения в поездном маршруте. В противном случае возможно возбуждение реле ВС и, как следствие, открытие поездного светофора ранее срабатывания 50-секундного комплекта выдержки времени. Подключение параллельно фронтовому контакту реле ОМ фронтового контакта реле ВС обусловлено необходимос- тью срабатывания реле ОМ, если сигнализатор оповещения монтеров пути был вставлен 206
в колонку после задания маршрута. Действительно, если был задан поездной маршрут при свободном участке приближения, а потом в колонку одной из стрелочных секций этого маршрута вставлен сигнализатор, то при отсутствии фронтового контакта реле ВС, реле ОМ не возбудится и пойдет ложное извещение о приближении поезда. Кроме того, включение фронтового контакта ВС необходимо для снятия извещения при кратковре- менном наложении и снятии шунта на рельсовую цепь участка приближения. Отмена разрешения работы монтеров пути производится вытягиванием кнопки PPM и нажатием групповой кнопки «Отмена». На табло у ДСП устанавливается белая конт- рольная лампа PPM. При работе монтеров пути контрольная лампа горит ровным све- том, после вытягивании кнопки РРМ — мигающим светом, на время срабатывания бло- ка маневровой выдержки времени лампа горит в режиме редкого мигания. На каждую стрелочную секцию на табло предусмотрена красная контрольная лампа. Если марш- рут не задан или светофор открыт и сигнализатор подключен к колонке, контрольная лампа горит ровным светом. Если светофор должен открываться с выдержкой времени, лампа будет мигать. Система оповещения монтеров пути, работающих с применением переносных сигна- лизаторов на станциях при ЭЦ имеет повышенный расход кабеля — 5—6 жил на стре- лочный участок. Более экономичной является система оповещения монтеров пути по ра- дио «Сирена-СИ». Эта система применяется на средних и крупных станциях однопут- ных железных дорог и всех станций двухпутных и многопутных участков. Для малых станций, не имеющих в горловинах параллельных поездных передвиже- ний, а также с диспетчерским управлением следует применять стационарную систему оповещения монтеров пути с использованием гудка переменного тока в колонке местно- го управления — стационарную систему СО. Система оповещения монтеров пути «Сирена-СИ» является вспомогательной систе- мой обеспечения безопасности, она позволяет организовать одновременную работу двух бригад монтеров пути в любой зоне оповещения станции. Для исключения получения сигнала оповещения с соседней станции оповещение бригад монтеров соседних станций необходимо предусматривать на разных рабочих частотах. Так как монтер пути получает оповещение при установке маршрута в зону оповеще- ния и не получает его при установке маршрута по соседнему пути, то он до получения сигнала о приближении поезда должен работать в пределах рельсовой колеи зоны опове- щения или (для скорости движения не более 140 км/ч) на расстоянии не менее 2 м от крайнего рельса соседнего пути, не входящего в данную зону оповещения. Для больших скоростей движения 141—160 км/ч и 161—200 км/ч это расстояние должно быть соот- ветственно не менее 4 или 5 м. Оповещение монтеров пути на станциях, оборудованных системой МПЦ «Ebilock-950», выполнено с использованием аппаратуры оповещения с речевым информатором. Устрой- ства оповещения — речевые информаторы предназначены для своевременного автомати- ческого оповещения работающих на путях станции о прохождении поездов. Целью дан- ных устройств является однозначность воспроизведения предупреждающих сигналов о приближении поезда по тому или иному пути. Оповещение происходит автоматически при въезде подвижной единицы по заранее при- готовленному маршруту следования реальным голосом'. «Внимание! Поезд с такого-то направления и т.д.», чем достигается однозначность воспроизведения. Речевой информатор, оповещающий о приближении поезда состоит из блока управле- ния, цифровой памяти, адаптивного дельтомодулятора, фильтра, блока питания, объеди- ненных в одном корпусе. Перед началом производства работ на железнодорожных путях и стрелках станции работник обязан сделать запись в Журнале ДУ-46 о предстоящих работах. ДСП включает тумблер «ВКЛ», загорается светодиод «сеть», после чего рече- вой информатор готов к автоматической передаче оповестительных сигналов «голосом». 15* 207
При отсутствии маршрутов включение оповещения возможно командой «ВКЛ». ДСП ле- вой кнопкой мыши нажимает на надпись «ОПОВЕЩЕНИЕ ЧЕТНОЕ (НЕЧЕТНОЕ)». В появившемся меню команд ДСП правой кнопкой мыши выбирает команду «ВКЛ», затем подтверждает ее ввод клавишей «Enter» в командной строке. После принятия команды к исполнению надпись «ОПОВЕЩЕНИЕ ЧЕТНОЕ (НЕЧЕТНОЕ)» начинает мигать крас- но-белым цветом. При отсутствии маршрутов выключение оповещения возможно командой «ОТКЛ» ана- логичным образом. После принятия команды к исполнению, надпись «ОПОВЕЩЕНИЕ ЧЕТНОЕ (НЕЧЕТНОЕ)» загорается белым цветом. При включенном речевом информаторе информация о заданном маршруте для просле- дования поезда устройствами МПЦ будет скоммутирована на соответствующий вход блока управления речевого информатора. Блок управления подает команду на считывание с блока памяти цифровой информации соответствующей фразе «Внимание поезд из...». Данная информация с блока памяти поступает на адаптивный дельто-модулятор, где происходит ее преобразование в сигнал звуковой частоты, фильтруется и поступает на усилитель стан- ционной парковой связи громкоговорящего оповещения. Определенная фраза, соответ- ствующая определенному сигналу управления, усиливается и по фидерам подается к месту производства ремонтных работ и на рабочее место ДСП (контрольный динамик) для кон- троля с его стороны за правильностью передаваемого сообщения. Для контроля за рабо- тоспособностью всей системы предусмотрено устройство в речевом информаторе, которое в отсутствие движения поезда, раз в 2 мин, подает кратковременный звуковой сигнал («тиккер») на станционную парковую связь ПСГО. При получении сигналов оповещения работающие на путях должны прекратить все работы и отойти в безопасное место. При отсутствии сигналов контрольного «тиккера» или оповещения работающим на путях следует немедленно прекратить работы и доло- жить о случившемся ДСП. Об отказе речевого информатора ДСП сообщает электромеха- нику СЦБ и переходит на оповещение с использованием ПСГО. Оповещение о производ- стве маневровой работы ДСП производит по ПСГО. После окончания работ на путях ра- ботник обязан доложить ДСП. ДСП тумблером «ВКЛ» выключает систему, гаснет свето- диод «сеть», автоматическое оповещение прекращается. В системе ЭЦ-МПК (рис. 4.16) при необходимости оповещения монтеров пути, рабо- тающих на путях станции, дежурным на уровне АРМ ДСП выполняется увязка по управ- лению речевым информатором о передвижениях на станции. Для этого ДСП выбирает режим четного или нечетного оповещения. При этом в КТС УК посылается команда для выключения дополнительного реле ЧО или НО (на рис. 4.16 схема этих реле отсутству- ет). При срабатывании через контакты 85—86 платы управления У42 речевого реле Р к усилителю ПСГО подключается «звуковая карта» активного комплекта КТС УК. При установке поездного маршрута с занятого пути через зону работы монтеров светофор открывается с выдержкой времени 50 с, со свободного пути — 5 с. Маневровые светофо- ры независимо от свободности или занятости участка приближения при установке марш- рута в зону работы открываются с выдержкой времени 50 с. 4.8. Управление пригласительными сигналами В системах релейных централизаций на базе реле типа РЭЛ при использовании при- гласительного сигнала повышение безопасности движения поездов обеспечивается ис- кусственным замыканием изолированных секций по маршруту следования. Для управле- ния пригласительными сигналами служат схемы группового комплекта и индивидуаль- ных пригласительных сигнальных реле ПС светофоров, на которых предусматривается включение лампы пригласительного огня. Схемы комплектов групповых реле пригласи- тельного сигнала приведены на рис. 4.17. 208
Рис. 4.16. Схема системы и зон оповещения в ЭЦ-МПК Для открытия пригласительного сигнала ДСП нажимает групповую кнопку ГПС и кнопку начала маршрута. После включения пригласительного сигнала на светофоре кнопку ГПС можно отпустить. Первой обязательно нажимается групповая кнопка ГПС, иначе схема группового комплекта не сработает, так как в цепях включения и блокировки противо- повторного реле ГПСП проверяются последовательно соединенные тыловые контакты кнопочных реле светофоров, для которых предусматривается пригласительный огонь. Такое включение реле ГПСП необходимо для контроля исходного состояния маршрутных кно- пок и исключения несанкционированного включения сигнального реле пригласительно- го огня ПС в случае самопроизвольного замыкания контактов этих кнопок. При нажатии групповой кнопки ГПС (см. рис. 4.17, о) в постовом комплекте через фронтовой контакт реле ГПСП и тыловой контакт дополнительного реле ДПС замыкает- ся цепь группового сигнального реле пригласительных сигналов ГПС, подготавливая к включению цепь дополнительного реле ДПС. При нажатии начальной кнопки светофора включается реле-счетчик 1С, в результате чего через его фронтовой контакт замыкается цепь реле ДПС. Реле ДПС, замыкая фронтовой контакт, подает «+» батареи в шину ГПС и выключает своим тыловым контактом 11—13 цепь питания группового реле ГПС. На посту ЭЦ включается цепь пригласительного сигнального реле (например, реле ЧПС вход- ного светофора Ч). Далее групповую кнопку ГПС можно отпустить, а начальную удер- живать до вступления поезда на первую секцию по трассе поездного маршрута. После 209
a M____ РЭЛ1 1600 НПС чпс L---i©2 РЭЛ1 1600 м нзпс I А) нзс РЭЛ!1^-^ 81 1600 Н4ПС М Z~>) Н4С рэл!1^"^ ^"'"г 1600 п ПХСМкД^ ПСО_____________ —'пмм 2ДОГГ 4^j~l ОЛ2 I—"СО 88 охсДД_____________гпс 7?-- 1_ м 1С Н4КМ ПС1> I I I I м схм псо 51к>“ псз ПС2 к S S 2 5 2 о х I I I I I ехм гпс СХ ДПС ДПС п -------- ГДС МС ТАБЛО (ГПС) men гпс _ 11 м РЭЛ2М ГПС 1000 l l гпс ТП 12 _____гпеп ДПС Ml—£ гпс дпе м 1 ’(3-4) РЭЛ1М 600 гпс 22| (3-4) РЭЛ1М 600 Групповая пригласительная гпс м зз^-ТОГ Рис. 4.17. Схема реле группового комплекта пригласительных сигналов по альбому: а — ЭЦ-12-90 и ЭЦ-12-00; б — ЭЦ-И ГПС ТП
отпускания начальной кнопки выключится реле-счетчик 1С и оборвет цепь питания до- полнительного реле ДПС. Через контакт ранее отпущенной групповой кнопки ГПС сно- ва встанет под ток противоповторное реле ГПСП. Для индикации включения групповых реле комплекта на табло ДСП установлена лампа белого цвета ГПС, расположенная над групповой кнопкой ГПС, при нажатии которой она загорается мигающим светом. После нажатия маршрутной кнопки до срабатывания реле ДПС и выключения реле ГПС эта лампа горит ровным светом. Особенности включения пригласительных сигнальных реле ПС и ГПС в системе ЭЦ-И показано на рис. 4.17, б. 4.9. Взаимозависимость сигнальных показаний светофоров Включение на входных и выходных светофорах ламп различных сигнальных показа- ний осуществляется контактами основных и дополнительных сигнальных реле. Для осу- ществления взаимозависимости сигнальных показаний используются цепи межблочных соединений, постороенные по плану станции. Так, например, реле ЗС предназначено для подачи питания на лампу зеленого огня на входном светофоре, а реле МГС — для вклю- чения различных мигающих показаний на этом светофоре. Для выходных светофоров в цепях питания ламп различных сигнальных показаний при отправлении на перегон (зе- леный или желтый огонь) используются контакты сигнального реле ЛС в блоке В1. Для обеспечения более сложной сигнализации выходного светофора в блоках В2 и ВЗ-65, кроме линейного сигнального реле ЛС, устанавливается реле 23С, с помощью ко- торого включаются два желтых, два зеленых огня или желтый с зеленым огни. Указан- ные реле включаются по пятой цепи, которая кроме включения дополнительных сигнальных реле, служит для возбуждения маршрутных реле при автоматическом размыкании марш- рута после проследования подвижного состава. Схема выбора разрешающих показаний входных и выходных светофоров, построен- ная по плану станции (по альбому ЭЦ-9), приведена на рис. 4.18. Сигнальные реле НЗС и НМГС входного светофора Н питаются по пятой цепи из блока П-62 того пути приема, по которому производится безостановочный пропуск. На рассматриваемом примере части станции безостановочный пропуск поездов в нечетном направлении предусматривается по путям Ши ЗП, поэтому реле НЗС и НМГС питаются только из блоков этих путей. В каждый из указанных блоков пути П-62 на вывод 222 подается полюс питания РП через фронтовой контакт сигнального реле нечетного выходного светофора этого пути Н1С и фронтовой контакт реле 8-12 СП (повторителя путевого реле изолированного участка за выходным светофором). Такой принцип подачи питания позволяет исключить проблеск более разрешающего показания на входном светофоре при отправлении с данного пути короткой подвижной единицы из-за значительного замедления на отпускание якоря сиг- нального реле. Пятая цепь проходит в этом блоке через фронтовой контакт реле НКС, которое в маршруте нечетного приема находится под током, на вывод 25, соединенный с выводом 25 блока ВД-62 выходного светофора 41. В этом блоке цепь проходит через тыловые контакты начальных реле поездного Н и маневрового НМ, которое в поездном маршруте приема будет находится без тока, и далее на вывод 15. Затем пятая цепь прохо- дит через стрелочные (коммутационные) блоки С стрелок 5 и 1 на вывод 25 блока СП-69 участка 1-5СП. В этом блоке цепь проходит через тыловой контакт маршрутного реле 1М, которое при задании маршрута будет обесточено, фронтовые контакты повторителя путевого реле СП 1 и контрольно-секционного реле КС и тыловой контакт маршрутного реле 2М на вывод 15 и далее на соответствующие выводы блоков У П-65 и блока ВД-62 светофора Н (через фронтовые контакты реле Н и КС на вывод 215); затем цепь проходит через фронтовые контакты реле НГМ и реле НСО на обмотку сигнального реле НЗС. Контактами реле НЗС и НС подается питание в релейный шкаф входного светофора на лампу зеленого огня (эта цепь на данной схеме не показана). 211
Рис. 4.18. Схема выбора сигнальных показаний входного и выходных светофоров по альбому ЭЦ-9 Если маршрут приема задается на путь ЗП и попутный выходной светофор с этого пути открыт, питание РП через фронтовые контакты реле НЗС и 8-12СП подается на вы- вод 222 блока П-62 пути ЗП, оттуда по пятой цепи через блок ВД-62 светофора 43, в котором цепь проходит аналогично описанной выше цепи в блоке ВД-62 светофора 41, через коммутационные блоки С стрелок 5 и 1, блок СП-69 участка 1-5 СП, блок У П-65 участка НАП и блок ВД-62 входного светофора Н на контакт реле НГМ, которое в приеме на путь ЗП будет обесточено. 4ерез тыловой контакт реле НГМ питание РП подается на обмотку реле НМГС, которое обеспечивает мигающий режим горения лампы верхнего желтого огня на входном светофоре Н. Реле НЗС и НМГС имеют цепь самоблокировки через собственные фронтовые контак- ты и включенный последовательно с ним фронтовой контакт указательного реле НРУ. Эта цепь подключается к выводу 18 блока ВД-62 светофора Н, где проходит через тыло- вой контакт реле КС на вывод 215 и далее к обмоткам соответствующих реле. Эта цепь самоблокировки обеспечивает нормальную работу светофоров в момент переключения питающих фидеров. Линейное сигнальное реле ЛС в блоках В1 выходных светофоров получает питание по пятой цепи из блока ВД-62 входного светофора Н, где полюс питания П подключается к выводу 25 через фронтовые контакты реле 43, проверяющего свободность не менее двух блок-участков, реле 4КЗ, переключающего сигнальное показание с зеленого на желтый при перегорании зеленой лампы на соответствующем выходном светофоре, и реле 4ОКС, находящегося под током в маршрутах отправления. В блоке ВД-62 светофора Н цепь про- ходит от вывода 25 через тыловые контакты реле Н и НМ, которые в маршрутах отправле- ния будут находится без тока. Далее цепь проходит через описанные выше блоки УП-65 участка НАП, СП-69 участка 1-5СП, коммутационные блоки С стрелок 5 и 1 к выводу 15 блока ВД- 62 соответствующих светофоров в зависимости от того, с какого пути установлен маршрут отправления. В блоке ВД-62 соответствующего выходного светофора пятая цепь проходит от вывода 15 через фронтовые контакты реле Н и реле КС на вывод 215 блока В1 соответ- 212
ствующего светофора и далее — на обмотку реле ЛС. Реле ЛС имеет цепь самоблокировки в блоке В1 от полюса питания П через фронтовые контакты сигнальных реле С и ЛС на вывод 18 и далее — через тыловой контакт реле КС, выводы блоков ВД-62 и П-62 на об- мотку сигнального реле ЛС. Эта цепь защищает работу устройств при переключении пита- ющих фидеров аналогично цепи самоблокировки реле НЗС и НМГС. Схема осуществления взаимозависимости сигнальных показаний (по типовому альбо- му ЭЦ-12-00) показана на рис. 4.19. Для включения лампы зеленого огня на входном светофоре Н служит реле НЗС, а для включения на светофоре в маршрутах отправления по неправильному пути белого и желтого мигающего огней — сигнальные реле НОЖБС и ЖБС (цепи включения этих реле на данной схеме не показаны). Мигающий режим сиг- нализации включается через фронтовые контакты реле НМГС. Взаимозависимость сигнальных показаний по плану станции осуществляется по цепи, в которой используются тыловые контакты маршрутных реле и фронтовые контакты кон- трольно-секционных реле секций маршрута следования поезда. Дополнительно в такую цепь взаимозависимости включают фронтовой контакт реле ФМ (фиксации макета, на- пример, стрелки № 1), которым она обрывается, если одна из стрелок маршрута подклю- чена на «макет». Фронтовой контакт основного сигнального реле НС в начале цепи исключает срабаты- вание дополнительных сигнальных реле НЗС и НМГС по цепи первого маршрутного реле при кратковременном наложении шунта на первой и второй секциях маршрута. 4.10. Режим автоматического действия светофоров Для организации безостановочного пропуска поездов без участия ДСП на промежу- точных станциях входные и выходные светофоры переводят на режим «Автодействие». Использование этого режима возможно и на участках, включенных в диспетчерскую цен- трализацию, при посылке специальной команды поездным диспетчером. Схема приборов режима «Автодействие» для релейной централизации с использова- нием реле типа РЭЛ приведена на рис. 4.20. Установка режима «Аводействие» осуществ- ляется после открытия светофора повторным нажатием начальной кнопки и групповой кнопки АВ при резервном управлении или посылкой команд при диспетчерском управ- лении. Увязка с устройствами ДЦ осуществляется фронтовыми контактами реле режима резервного управления РУ. Для каждого поездного светофора, работающего в режиме автодействия, в схеме пре- дусматриваются следующие реле: АС — реле автодействия сигнальное; ППА — проти- воповторное реле автодействия; ГСП — групповое путевое реле (повторитель медленно- действующих на подъем путевых реле всех секций маршрута). На схеме, приведенной на рис. 4.20, таких групповых реле два: НГП — для маршрутов приема по входному све- тофору Н и Н1ГП — для маршрутов отправления по выходному светофору Н1. Установка режима «Автодействие» осуществляется ДСП в режиме резервного управ- ления только после открытия соответствующего светофора повторным нажатием началь- ной кнопки этого светофора и групповой кнопки режима автодействия АВ с фиксацией ее положения. При этом срабатывает сигнальное реле автодействия АС, которое после отпускания этих кнопок переходит на цепь самоблокировки. Реле АС фронтовыми кон- тактами подготавливает цепи включения противоповторного реле режима автодействия ППА и группового путевого реле ГСП. Рассмотрим алгоритм работы реле автодействия. После проследования поезда по мар- шруту приема по первому пути (или его отправления на перегон) и освобождения пути приема (или участка удаления) при условии свободности комплекта выдержки времени для рельсовых цепей от специальной шины ВСП срабатывает групповое путевое реле НГП по цепи: шина ВСП обмотка 1—4, реле НГП, тыловой контакт сигнального реле 213
to -u HCO1 600 НМГС HCO НРУ 1ПКП 5ПКП (3-4) РЭЛ2 M ФМН 43 чоке H1C1___6/8ПКП1 м 3>71 811—£ Рис. 4.19. Схема выбора сигнальных показаний входного и выходного светофоров по альбому ЭЦ-12-00
см О М3 —i-- in С| М12 а м2 ачд 7 i I НН НАС НИП 12СП М |СП 41 НОТ_ 11 П НППА 31 нкм Н1АС Н1ИП АВ Н1Н РУ Н1НМ |2М _’>зГ; Н1КМ_ 61 НЮТ I Р зГТ“ СП ТП Н1 РУ 2М НАП1 м НАПЗ М м Н1С1 в сх.ув. сДЦ 1 L _ _АП I____ НОТ___ зП НСО1 _НРУ 51 М___НППА 51 АВ МГ Н1К 1®2---- РЭЛ1 1600 Н1АС 123 м РУ 6/8ПКП нкс ©цепь КС I----- РЭЛ 1-5,8 МС РЭЛ1М 600 СВ «Н» РЭЛ1М 600 П Н1ППА Н1ППА Н1АС |61 1 41 2 3 РЭЛ2М 1000 Н1ГП 7 МСП Н1ГП ВСП П Н1ГП 2 РЭЛ2М 2400 _Н1С2 21 12СП нгм НС1 МГ АВ м п п НППА НППА 1 МСП НГП НГП 2 РЭЛ2М 1000 ВСП 511 4 П НГП 2 РЭЛ2М 1000 НАС 1^61 к реле нпТГ НС1 11 3 НАП НС1 1-5СП J £у| НАС Лр4~ 3 2 РЭЛ1М 600 АВ_ РУ 61 НК в сх.ув. сДЦ АВ М НАС_____НК ПГ 31 31 1П1 П ИППЛ- НАС ПН1ПП1 ! НЮТ Н^СцепьКС тгузО----------------------------- РЭЛ1-6,8 Н1АС Н1К ПГ 12СП1 2-8СП2 ЧДП н тп п 313 М Н1ППА Н1АС НЖ 2 РЭЛ2 2400 Н1СО НЮ1 Н1ППА м Н1Н Н1С Оцепь С 2(3-4)“ ‘ РЭЛ1М 600 Св. «Н1» АВ ТП -^-ПТ- МС й-х _________НАС СХМ 81 Н1АС СХМ 21 ♦ при увязке с ДЦ НППСХК 81 _Н1ОПСХМ 71 Рис. 4.20. Схема включения реле автодействия по типовому альбому ЭЦ-12-00
НС1 входного светофора, фронтовые контакты путевых реле НАП, 1-5СП, Ш (первого пути) и реле НАС, тыловой контакт противоповторного реле НППА и полюс М. Через 5 с срабатывает специальный комплект выдержки времени (на схеме комплект не показан) и в шине МСП появляется питание, в результате чего создается цепь возбуждения проти- воповторного реле НППА, которое фронтовыми контактами 31—32 и 51—52 замыкает цепь питания контрольно-секционного реле НКС и сигнального реле НС входного свето- фора Н. Тыловым контактом 81—83 сигнального реле повторителя НС1 разомкнется цепь самоблокировки реле НППА, а контактом 11—13 — цепь группового реле НГП. Схема реле автодействия приходит в исходное состояние. В маршруте отправления по выходному светофору Н1 в цепь группового путевого реле Н1ГП введены фронтовые контакты всех путевых реле по трассе маршрута (12СП, 2-8СП, ЧДП) и реле НЖ первого участка удаления. При вступлении поезда за входной светофор Н (на бесстрелочную секцию за этим светофором НА) размыкается цепь контрольно-сек- ционных реле этого маршрута в схемном узле путевой секции НАП (на рис. 4.20 эта цепь не показана). Далее размыкается фронтовой контакт реле НКС в цепи сигнального реле НС, которая организована по общей цепи межблочных соединений в пределах маршрута приема. Входной светофор Н автоматически закрывается и на нем загорается лампа крас- ного огня. В режиме автодействия маршрут, по мере проследования поезда, автоматически не раз- мыкается и стрелки остаются замкнутыми. Для этого цепь второго по ходу маршрутного реле в начале маршрута разомкнута тыловым контактом 21—23 реле автодействия НАС. В возбужденном состоянии остаются начальные реле входного и выходного светофоров (контакт 71—72 начального реле Н1Н в цепи сигнального реле Н1С в схемном узле выход- ного светофора Н1), что обеспечивает подготовку для автоматического включения цепей контрольно-секционных и далее сигнальных реле после полного освобождения всех изо- лированных участков по трассе маршрута сквозного пропуска поездов на этой станции. Контроль работы светофоров в автоматическом режиме на табло осуществляется лампа- ми зеленого цвета в ячейках, которые находятся на табло перед повторителями этих свето- форов, и в нормальном режиме осуществляют мигающим светом контроль начала набора маршрутов от этих светофоров. В режиме «Автодействие» эти контрольные лампы горят аналогично, но только по цепи через фронтовые контакты 81—82 реле НАС входного све- тофора Н и контакты 21—22 реле Н1 АС выходного светофора Н1. Дополнительно над кнопкой АВ на аппарате ДСП размещают контрольную лампу белого цвета режима «Автодействие» (на рис. 4.20 схема включения этой контрольной лампы не показана). Отмена режима «Автодействие» при резервном управлении осуществляется нажатием групповой кнопки «Отмена» и кнопки светофора, находящегося в режиме автодействия, или при диспетчерском управлении — посылкой команд от поездного диспетчера. Если был открыт светофор, то в этот момент маршрут также отменяется. Отменить автодействие светофоров ДСП может и без отмены маршрута одновременным нажатием кнопки «Отме- на» и вытягиванием в исходное положение кнопки режима автодействия АВ. При нажатии кнопки «Отмена» и кнопки светофора, например выходного светофора Н1, цепь сигнального реле Н1 АС автоматически переключается через фронтовой кон- такт 31—32 кнопочного реле Н1К по обмотке 2—3 на шину ПГ, питание с которой сни- мается при нажатии групповой кнопки ОГК. Сигнальное реле Н1 АС выключается и сво- им фронтовым контактом 61—62 размыкает цепь противоповторного реле автодействия выходного светофора Н1ППА. Схемы управления светофорами приводятся, таким обра- зом, в исходное состояние. В режиме диспетчерского управления отмена автодействия выполняется посылкой ДНЦ специальной команды, от которой включается цепь реле отмены ОАД, а затем выключа- ются цепи сигнальных реле НАС и Н1 АС входного и выходного светофоров. 216
Рекомендуемая литература Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации ЦРБ-756. — М.: Трансинформ, 2000. Инструкция по обеспечению безопасности движения поездов при производстве работ по техническому обслуживанию и ремонту устройств СЦБ ЦШ-530. — М.: Трансиздат, 1998. Система передачи данных (техническое описание и инструкция по эксплуатации) НИИЖА ЗАО «ТРАНССИГНАЛСИСТЕМ-МОДУЛЬ». — Киров, 1998. Технические решения по автоматизации функций контроля, диагностирования и тех- нического обслуживания устройств СЦБ, 621-00 ДТР. — М.: МПС России, 2002. Компьютерная централизация EBILOCK-950, адаптированная для российских желез- ных дорог. — М.: ЦНИИТЭИ МПС, 2000. Регламент устранения нарушений нормальной работы устройств и систем СЦБ ЦШЦ — 15/1. — М.: МПС России, 2003. Концепция технического диагностирования и мониторинга устройств железнодорож- ной автоматики и телемеханики. СПб.: ПГУПС, 2003. Автоматика, связь и информатика (производственно-технические журналы). — М., 1997—2004. Гавзов Д.В., Дрейман О.К., Кононов В.А., Никитин А.Б. Системы диспетчерской цент- рализации. — М.: Маршрут, 2002. Кононов В.А., Лыков А.А., Никитин А.Б. Основы проектирования электрической цен- трализации промежуточных станций. — М.: Маршрут, 2003. Мудраченко С.В., Родионов А.В., Родионов Р.А. Железнодорожная безопасность. — М.: Ариель, 2003. 217
Оглавление Введение..................................................................3 ГЛАВА 1. Организация диагностирования и мониторинга устройств ЖАТ..........6 1.1. Безопасность движения и надежность устройств СЦБ................6 1.2. Характерные отказы и их проявление в системах ЭЦ с блочным монтажом................................................. 12 1.3. Функциональное назначение систем диагностирования и мониторинга...................................................... 19 1.4. Система передачи данных СПД-ЛП.................................24 1.5. Аппаратно-программный комплекс диспетчерского контроля АПК-ДК..30 1.6. Автоматизированная система диспетчерского контроля АСДК.......................................................41 1.7. Комплекс автоматического диагностирования АДК-СЦБ..............48 ГЛАВА 2. Электрические централизации нового поколения....................59 2.1. Модернизированная система блочной централизации................59 2.2. Система централизации «Диалог-Ц»...............................64 2.3. Релейно-процессорная электрическая централизация ЭЦ-МПК........90 2.4. Микропроцессорная централизация «Ebilock-950».................118 2.5. Отечественная микропроцессорная централизация ЭЦ-ЕМ...........140 2.6. Организация электропитания микропроцессорных централизаций....150 ГЛАВА 3. Особенности технической эксплуатации микропроцессорных централизаций............................................................156 3.1. Совершенствование процесса технической эксплуатации...........156 3.2. Техническое обслуживание микропроцессорных централизаций......158 ГЛАВА 4. Вспомогательные устройства автоматики..........................181 4.1. Система организации обеспечения безопасности движения..........181 4.2. Устройства контроля схода и волочения деталей подвижного состава (УКСПС) 184 4.3. Упоры для механизированного закрепления подвижного состава....189 4.4. Сбрасывающие башмаки..........................................195 4.5. Автоматическая очистка стрелок................................197 4.6. Ограждение составов на станционных путях......................201 4.7. Устройства оповещения монтеров пути...........................205 4.8. Управление пригласительными сигналами.........................208 4.9. Взаимозависимость сигнальных показаний светофоров.............211 4.10. Режим автоматического действия светофоров.....................213 РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА.................................................217 218
Учебное издание Ирина Львовна Рогачева ЭКСПЛУАТАЦИЯ И НАДЕЖНОСТЬ СИСТЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕНТРАЛИЗАЦИИ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ Учебное пособие для техникумов и колледжей железнодорожного транспорта РедакторЛ.А. Кондратьева Корректоры Л. А. Кондратьева, О.А. Рогачева Компьютерная верстка О. В. Сухарева Изд. лиц. ИД № 04598 от 24.04.2001 г. Подписано в печать 30.11.2005 г. Формат 60x84/8. Печ. л. 27,5 + 3,5 (вкл). Тираж 2500 экз. Заказ № 1535 ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте» 107078 Москва, Басманный пер., 6 Тел.: (495) 262-74-85, e-mail: info@umczdt.ru http://www.umczdt.ru ООО «Галерия» 107078 Москва, Садовая-Спасская ул., 20. Тел.: (495) 207-24-36, факс (495) 975-49-76
. Функциональная структура системы ЭЦ-МПК
Подсистема управления и контроля —► Под Управление иконтроль стрелок Управление и контроль светофоров Управление иконтроль перездной сигнализаци- ей Управление иконтроль обдувкой стрелок Управление и контроль электро- обогревом переводов Управление и контроль оповещением понтеров пути Управление кодировани- ем Ана состо объек обнару отка (Ь 6 © Последова- тельный пуск стрелок Двухкрат- ный перевод стрелок Оповещение монтеров пути Задание маршру- та и проверка условий безопас- ности Посекцион- ное размыка- ние маршру- та к Маршрут- ный набор Автодей- ствие светофоров Замыкание маршрутов t -t (4) ф Исключение преждевре- менного размыкания секций при потере шунта Накопление маршрутов Включение электро- обогрева стрелок Включение обдувки стрелок Исключение перекрытия светофоров при переключениях фидеров и наложении шунта Выполнение функций лпдц Формирование данных о проследовании поезда Отмена маршрута Подсистема безопасности Управление оповеститель- ной и загради- тельной сигнализацией Исключение преждевре- менного размыкания секций при переключе- нии фидеров питания Искусствен- ное размыка- ние маршру- та Открытие пригласитель- ных сигналов Реализу традици< путем пос ния penei исполните схемЭ Реконфигура- I циязон управления Подсистема функций автоматизации и сервиса 5 Связь с каналом ДЦ Органы управления Связь сАСОУП Хранение поездной ситуации Хра дат: обоз Диалоговая подсистема Подсистема архиваци Рис. 2.19. Функциональная структура ci
С П 2-1 81 П 3 2-3 КС КС м H__M ^21 ' HM КС М 71 Блок типа ВД-М 2-7 2-2 Н 2-9 HM 2-11 Блок типа ВШ-М Местное управление 2-7 Cl M 3MC2 2-5 1-13 МПВ 2-8 ППВ 2-10 M 2-13 ПГ 83 2-20 53 ПМВ 1-18 ПОВ 1-20 МС МС 2-9 2-11 1 СО (3-4) БН1М 600 4 1-15 1-9 1-17 1-7 1-11 23С2-18 ОП 1-1 КН ПГ 111 1-Г КрелеНКНМГ 1Ш,ОПГТТ L7 i-ifon nnj T31 М 230 схм о 2-13 1-4 230 23С Г01 ПВ1 МВ1 Cl ^>41 Cl 43 МС 2-17 2-10 23С 2-3 2-15 1-8 СО ЛС 1-5 _ ЛС- 81 I Я s- R s я Я a. s 23C_ HCXM~I MC ex < 2-4 1-16 2-6 2-12 1-1 1-20 1-3 1-14 2-2 1-14 1-22 1-18 ЛС 61 83 П БДЗМ 600 _____2 (71-81 s со 0> О S д о 2 2-16 CO 1-19 МС С1 1-21 2-1 °’3 ПХС ^2/(71-81) 4—C 2-8 51 CO___I 31 3 лмв НМ 4ПВ НМ м 61 МГОТИП КС2-19 КС2-17 21 2-12 1-22 ОТ 2-15 1-8 ИП fil—E 3 ПОВ । ПМВ 1 ПОВ 2-19 1-10 M 1-12 П 2-20 CX 2-22 CXM MC,___ >зГ 2-214 23C 1-2 2 230 МС 3-4) 3 ЛС 1 2-5 _ИП ГТ8 21 I Н2-14 8TkJ от кем п М 13 шальные схемы модернизированных сигнальных блоков ВД-M и B3-M Ж T са К с ОЖ "oT о °’3 охс ОКБ >. Включение • 1 обратного ' повторителя
Рис. 2.2. Принципиальные схемы модернизированны В схему установки и размыкания маршрутов
НК ИСА 2-220 НОК 0 ОХ 2 ,2 ПХ ПостЭЦ ОХ НС НМШ1-1440 НЗС Н1Ж НО1Ж| НЗ НОЗ Н2Ж [НО2Ж НМШ1-1440 НМГС НМШ2-4000 МВХ НГМ НМШ1-1440 в УВК птм п । I на конт. кнопок ПС других светофоров ;ема управления огнями входного светофора в ЭЦ-ЕМ
X >s о X m Н1Ж ,НО1 НР1Ж И22. НРЗ нз НК ПО НБА ПБ МО НБА МБ Н1ЖО 2 НСО 31 02-0,33/150-(3-4) НК нсо нзо 02-0,33/150-(3-4) ок НРК НКО 4 02-0,28/150 НРКО 02-0,28/150 Лампы 25 Вт—12 В Н2Ж Ю2Ж НСО 61 02-0,33/150 (3-4) НР2Ж НБ НФКМ 31 НОБ L НСА НСА НБА С2-1000 нок 41 по МО Н2Ж Н1Ж 113 115 2 СТ-5МП НСА Н1Ж нз НОЗ НС НС1 ДСН Н2Ж НС1 РР14 НО2Ж РР400-0,2 НС СТ-5МТ НБО СОБС-2МП А2-220 НО1»| 113НЗ нс 2 СТ-5МП ПО нко Н2ЖО НПМГ НБО 31 Релейный шкаф входного светофора ПО 02-0,28/150 ДСН 1 РР1,2 2 МО 51' Г------<2 РР14 Рис. 2.45. Схема управления огнями входно;
ПостЭЦ нопмгс нпмгс нос нсо носо нсо пмпм пплм пп пм МО О В схему ДСН сн осн лы приборов управления и контроля входного светофора
Релейный шкаф входного светофора ПО МО PH КНБ —133 13|----^4))* ~ РИП МБ МБ РЭШ-400 (13-32; 52-72) ПХ 11-^-12 СЕ П ( 1< > 4J С QX .П, (II4-III1) •III, 12 6 10 14 18 8 2 3 13 уиш-з МБ |МБ *КМБ ПОБС-2МП %1кпбХ 11111-5 Я ПБ .ИП1-2 ,ПБ ШМБ Рис. 2.46. Схемы приборов управления и кон
вн э зпк (п) 1ОП 2ОП зоп @ ООП ® Р£В АСВ вх э о 10П О 20П о зоп ДСН ® «Ночь» «Деть» п) СчАУ q о о АУ ШУ о ДСН О «Ночь» О «День» тс © 3 ОО ОС п оо оо ВДКИ о чдпс ® П ЮОО чд 2/142= чшс ® 2, =1 п оо оо н ООСн со оо НП НПС ® ИНКИ о 1Н1УП 1Н2УП ички о ЧПС (п) ЧП оо оо Н2ПС ® о п оо оо п оо оо о Ч2ПС © ндпс ® индки о ОО ОС 2Н1УП ЖУП (2) ЧУКС оо со 2ЧДАТ2ЧДАТ 4 ОО оо п оо оо 6 оо оо п оо оо «Вкл» @ «Поезд» @ 8 ОО ос п оо ГСП о ООО 13-21СП О ООО 15-19СП О ООО 17СП о ООО 15-19СП О ООО 13-21СП о ООО 9-ПСП О ООО 9-ПСП О ООО 7СП О ООО 1-5СП О ООО зсп о ООО 1-5СП О СчВП q ?© Q стр 19 © стр 17 © стр 15 © сто13 © стр 11 © ©1 ctjj7 $ стрЗ © ©1 э вп КЗВ (ф) 2.47. Внешний вид пульта аварийного управления ЭЦ-ЕМ
1ф 2ф ФИДЕРЫ ЗвФ О О КПП о РПТ о КБ гвч @ гвн @ гмн @ гвх @ IHOB (п) 1ЧПВ (п) 1НР (п) (п) СчАУ q О С АУ III Ч^СО 1ЧСН 1Н£УУ (п) ГРС (п) 1 путь @ АБТЦ 1П0 1ЧП а о о нох О О АБАБ-ЕМ Режимы АБТЦ 1 пут с2=с= С& су9 О О1НЗУО ичдки о чдпс П 2/14П^ Ч1ПС Пит.РЦ 1ЧКП1ЧП6 1ЧРУП1ЧРУП ЮОО чд Режимы АБТЦ2 путь АБАБ-ЕМ О о Пит.РЦ СУ1 ю СУ2 Ю 2ЧКП 2ЧП6 С2НЗУО 2ЧРУП2ЧРУП ички о ЧПС ® =5По= Н2ПС © 2 путь © АБТЦ 2НО2ЧП 2НЗУ ЧУКС 2ВДАТ2ЧДАТ 2ЧДСО 2ЧСН 2НР (п) 2НОВ (п) 2ЧПВ © 2НРУУ (п) ООО Макет О ООО 2СП О ООО 4-6СП О ООО 4-6СП О ООО 8СП О ООО 10-12СП 0Л ООО 10-12СП О ООО 14СП о + ст^2 ©1 сщб сд^8 стрЮ © стр 12 © СТО14 © СчВП 0 G) ВП КЗ] (ф Рис. 2.47. Внешний вид пульта ава
кл R1-220 МАТ-7 2ЕГК TT^2 им_ '_Пи Тз мим131 | 2ЕГК 1ЕГК ПСБ РЭП1 400 1ЕГК УП МП kCsTsikJsT 1МП 8 4ikj42“ ИМ_____ L-JH 8 г63 3 2 ИМ Номер варианта Количе- ство стрелок ЗПКне более Нумера- циястре- локне более Нормальный режим Облегченный режим Удлинен- ный интервал им- пульс с интер- вал с импульс с интервал с 1—1 до 25 до 29 4 9 непреду- сматрн- вается непреду- сматрн- вается непреду- сматрн- вается 1—2 от 29 до 49 до 49 4 3 4 6 5 Прн выборочной очистке после набора стрелки, она обдувается один раз в течение 8 с РД ^бЙЖ ЬКГ1 . 4QQQ ДН 31 12 11 -г 52 2зР 22 51 м БКР-7Б 1МП 31 МП _____РД М МП РЕ R2-220 „гчт,, R7-220 РЭЛ1 МАТ-2 400 4Д 4Д 52р51 4Д 5Д 3 R3-220 31 МАГ-2 ПС-Б МАТ-2 УП TJ>41 ПБЭПК КО Б. 4J 4Д 2 3 “J 2 РЭЛ1 ПСБ ОД м Е1(3-4) РЭЛ2 . .____ 2400 (3-4) ПСБ Дгк В м МИМ НМ С5-0,64/220 14Г\3. ДН R5-220 з5] 31 МАТ-2 ПСБ МАТ-2 ДН < ДО мкм Вариант 1-1 ИН (до 29 стрелок) до “S’ НМШ2 4000 ₽БКрЁ 12 52 22 31 11 51 13 32 БКР-76 ПБЭПК X________в (41-61) 21k/81 зТ^-Щ ДНШ2 МБ ЭПК 40 ДП M РЭЛ1М 600 0-^1 дгк—□ 3 13^ ИН п Вариант 1-2 ИН (от 29 до 49 стрелок) 4'оТ; НМШ2 4000 уй ,У2'3) БКР-2 12 11 —и м ВД Г\М МИМ ПСБ 22^21 —У11— 61kj62 —,2ЕГК тк^з 1ЕГК Tik 73' ОД Tik1 1> ОЕ УПк Тг— IE liO 131 52 22 31 Ш-^1 51 13 32 ВД 1ЕГК 53Г 2ЕГК 81k $2 83Г ВД ZSEL ДО1 (3-4) 2 (3-4) УИ п мп OJ в стр.9 ____4Е 63 к реле МП стр.З _ I (3-4) -L.2E 1 <4 । 2400 Схема реле УН приведена для примера м МИМ ПСБ ----— 1 ______________2 ЧТ~----------- -,4 °”б5 ’Л1ЧЛТ----- 1У-.4Е о 7 о — 11 — 14 “15 16 — 18 — 19 ^21 IE 22 <72------------°~24 2Е _ 23 73 71к*72 0 25 73t_JE - р 26 71SJ72 28 73tl4E 27 7ikj72O 3029> - - о 4U л IS2----------°^34 » 2E 33 *Z35 83 8<ГЙ-----38 8X-.1E^47 8ik^8i° . 39 . 40 --------------°-~41 -------42.. 1Д,____ОЕ_____________ Tik*iTTiki22 —U> 23t_lE_________ 21кЛ2 23L.2E_______ 21Ч!?2~ 23С—.ЗЕ__________ 21kj22 2^122 2Д____ОЕ Нк^ТЙк’тТ —3^ 731—1 71» _,ЗД Tiki 13| ОЕ ’тпйк’вт ' 83T—. 81’ 1Е 8: Е га L-nJf,_______pEi___________ 11ч"<!12б1к’б2 «LIE — 63Т ЗЕ, о 46... 61к>62 48 63L4E 47 61UJ6T 49 20 мм - 1,4,5,8,9,11,14,15,18,19,21,24,25,28,29,3134,35,38,39,41,44,45,48,49 номера стрелок, Э11К которых под^^ч^пся во втором полуцикле работы 10 мм-0,2,3,6,7,10,12,13,16,1^20,22,23,25,27,30,32,33,36,37,40,42,43,46,47 номера стрелок, ЭПК которых подключаются в первом полуцикле релеОЕ-1Е ма управления двухпрограммной очисткой стрелок
Рис. 4.11. Схема управления двухпроц:
1 нм f зм i 1 i _lL—i 1ВС j В |H3 KM 1М —1 , В । ОЗ 3 м О т~|~ КНМ 1ОМ пхмг 1 1 — diM ic J пхг 1 L БИ В 1 м лпм 1 1КНМ -Г лп юм 1КН ЮМ м <i i i о 1 1 1 ; МП цепь монтеров пути (19) j КС ИП М ЮМ r-rV3- Ui" 1ВС Г ' ! IJ -1—1 i 1 3 м ЮМ 13Mj—IM— 1ВС 1 ЬИ I БИ П-Ч Н()ВК п 1 Д J В БИ BQ -1 1 - . ПВО 1 МП -и 1 L_LL ! 1 СП-И Рис. 4.15. Схема оповещения монтеров пути
21 Табло МП -И п нво ПВО ------1_С-------- п-----новк •— нввм вс /сл . । р ---------- (50 с) Н1ВМ 1ВС ,г ч —-{г------- <5с) нвко НЗКМ_______ ^2) п м ^нво I___________ ПХГ ВВМГ1 лп мго лпм 1 I----- пхмг Рис. 4.15. Схема оповещения м