Розробка проекту обладнання станції пристроями електричної централізації

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вступ

В економічному житті країни важлива роль належить залізничному транспорту. Швидкість та безпечність руху поїздів на станціях залежить від пропускної здатності і безпеки пересування по станції. До таких пересувань відноситься: рух поїздів по стрілочних переводах, одночасність пересувань і наявність двох різних типів пересувань (поїзних і маневрових). Серед пристроїв залізничної автоматики і телемеханіки системи керування об'єктами на станціях відіграють найважливішу роль. Ядром станційних систем автоматики є централізація стрілок і сигналів, під якою розуміються сукупність пристроїв центрального керування стрілками і сигналами і їхній контроль. Централізація забезпечує економічне і безпечне керування на відстані стрілочними переводами і світлофорними лампами, а також логічні взаємозалежності між станційними об'єктами відповідно до вимог безпеки руху. Розвиток централізації стрілок і сигналів має свою історію, одна з її частин - електрична централізація, розвиток якої, можна розбити на етапи. Один з таких етапів створення блокової маршрутно-релейної централізації (БМРЦ). Виникнення БМРЦ обумовлене розробкою малогабаритних штепсельних реле НМШ і широким упровадженням релейної централізації. Основою системи є закриті релейні блоки, у яких змонтовані типові схемні вузли. В даний час розвиток електричної централізації ведеться в мікропроцесорах і елементах як низкою, так і високого ступеня інтеграції [1].

1. Структурна схема електричної централізації

Електрична централізація являє собою автоматизовану систему керування рухом поїздів на залізничних станціях, в якій передбачується маршрутизація поїзних і маневрових пересувань із світлофорною сигналізацією. Структурна схема електричної централізації приведена на рисунку 1.1.

Основна ціль - забезпечення взаємодії залежності між положенням стрілок у маршруті та світлофорами при управлінні ними з одного пункту.

Основу структури складають схеми релейної централізації. До такої системи застосовують наступні вимоги:

- відкриття вхідного світлофора не повинно допускатися, якщо стрілки не встановлені в маршруті, а світлофори ворожих маршрутів не закриті;

- вхідний світлофор не повинен відкриватися у маршруті на зайняту колію.

Пристрої ЕЦ повинні забезпечувати:

- взаємне замикання стрілок та сигналів;

- контроль взрізу стрілки з одночасним закриттям світлофора, що огороджує цей маршрут;

- контроль положення стрілок та стрілочних секцій на апаратах керування [6].



Рисунок 1.1 - Структурна схема електричної централізації

2. Розробка плану станції та вибір типу рейкових кіл

2.1 Розробка однониткового плану станції

Схема однониткового плану станції наведена в додатку А.

На однонитковому плані зображують розміщення та нумерацію стрілок та світлофорів, спеціалізацію колій, розміщення ізолюючих стиків із умов габаритних меж кожної колії та максимально корисних довжин приймально-відправних колій, ординати стрілок і світлофорів від поста ЕЦ до об'єктів управління [4].

Станція розбита на ізольовані ділянки за допомогою ізолюючих стиків. При умові паралельного руху по стрілках вони розділяються негабаритним стиком. На однонитковому плані станції зображують пост електричної централізації (пост ЕЦ), який розташовується на вісі станції, спеціалізацію колій: знеособлені колії, які призначені як для прийому, так і для відправлення (7П та 6П), а також спеціалізовані колії - тільки для прийому або тільки для відправлення (IП, IIП, 3П, 4П, 5П) в горловині станції.

Зображуються в плюсовому (нормальному) положенні всі стрілки, що централізуються, і їх нумерація. В непарній горловині нумерація робиться непарними порядковими цифрами (1/3, 5/7, 9/11 та ін.), а в парній - парними порядковими, які зростають у напрямку до вісі станції (2/4, 6/8, 10/12 та ін.).

На однонитковому плані зображені світлофори та їх нумерація. Станційні поїзні та маневрові світлофори позначають буквами або буквами та арабськими цифровими індексами. Повне позначення (літер) поїзного світлофора залежить від напрямку та спеціалізації приймально-відправних колій. Вхідні світлофори парного (непарного) напрямку позначені Ч, ЧД (Н, НД); вихідні з колій IП, 3П, 5П, 7П, IIП, 4П, 6П - ЧII, Ч4, Ч6, Ч7 (НI, Н3, Н5, Н7, Н6). Вихідні світлофори з головних колій та з бокових колій, які призначені для крізного пропуску, застосовують щоглові, а з інших колій карликові. Позначення маневрових світлофорів робиться по аналогу із стрілками, тобто в парній горловині встановлюються світлофори з літерою М та відповідними порядковими парними цифрами (М2, М4, М6 та ін.), які зростають у напрямку до вісі станції, а в непарній - з непарними порядковими цифрами (М1, М3, М5 та ін.). Усі маневрові світлофори карликові, крім тих, що встановлені з тупика, вони щоглові.

Зверху однониткового плану станції в таблиці показані ординати стрілок і сигналів від вісі поста ЕЦ. Ординати стрілок знаходять за типовими таблицями в залежності від типу стрілок та їх розміщенні в стрілочній горловині. Ординати світлофорів визначають також за типовими таблицями.

2.2 Розроблення двониткового плану станції та схеми каналізації зворотного тягового струму

На основі однониткового плану станції складають двонитковий план станції (додаток Б).

На цей план переносять ізолюючі стики з однониткового плану і показують розміщення колійного обладнання рейкових кіл.

Правильність розміщення ізолюючих стиків на двонитковому плані з умови забезпечення чергування полярності в суміжних рейкових колах перевіряють із використанням методу замкнутих контурів. Принцип методу полягає в тому, що в кожному замкнутому контурі підраховується число пар ізолюючих стиків; якщо по внутрішній нитці двониткового плану виходить парне число ізолюючих стиків, то чергування полярності забезпечується.

Якщо при обході контуру виходить непарна кількість ізолюючих стиків, то усередині стрілочного переводу переставляють стики із відхилення на головну колію. Щоб не порушувати умови кодування на цих стрілках встановлюють перехресні стрілочні з'єднувачі.

На двонитковому плані станції на ділянках, обладнаних електричною тягою змінного струму, також показані:

- пост ЕЦ;

- стрілочні переводи, обладнані електроприводами змінного струму;

- стрілки, що передаються на місцеве керування з маневрової колонки МК1;

- світлофори із показанням сигнальних вогнів;

- релейна й батарейна шафа біля вхідного світлофора;

- шляхові дросель - трансформатори, трансформаторні ящики для розміщення колійних і релейних трансформаторів;

- траса кабельної мережі й місця розташування кабельних муфт [4].

На двонитковому плані станції стрілочні секції позначені по номерах стрілок, що входять в них (1СП, 3-5СП, 7-15СП та ін.), шляхові секції, позначені по номерах стрілок, що примикають до даної секції (9/27П, 13/23П та ін.). Колійні ділянки за вхідним світлофором позначені НП, НДП.

По головних коліях передбачено кодування АЛС частотою 25 Гц. Двониткові рейкові кола на коліях кодування виключають асиметрію тягового струму та дозволяють здійснити накладання кодування АЛС. Стійке кодування на стрілочних ділянках досягається тим, що ізолюючі стики всередині стрілочних переводів встановлені по відхиленню. З умов роботи АЛС дозволяється встановлення стиків по головній колії не більш, ніж на одній стрілці по кодованій колії. Але в даній курсовій роботі через неможливість забезпечення парної кількості стиків в замкнених контурах встановлені два стики по одній з головних колій (стрілки 3 та 25) в горловини станції.

Також на двохнитковому плані станції штриховою лінією на головних коліях та на спарених стрілках, що примикають до головних, показано дублювання стикових з'єднувачів для зменшення опору рейкової петлі сигнальному струму.

При відсутності колійного реле на відгалуженні в стрілочних переводах воно не обтикається струмом, тому в разі обриву з'єднувача та знаходженні рухомої одиниці на такій ділянці є вірогідність появи небезпечної відмови, коли колійний приймач не знеструмлюється - лживої вільності стрілочної ділянки. Тому для виключення таких ситуацій на стрілках встановлюють основні та дублюючі стрілочні з'єднувачі (стрілки 1, 5, 7, 9 та ін.).

Рейкові кола з дроселями - трансформаторами для пропуску тягового струму з'єднують з іншими рейковими колами тільки перемичками, довжина яких не повинна перевищувати 100 м. Для правильної установки тягових з'єднувачів і дросельних перемичок складають окрему схему пропуску зворотного тягового струму по станції (додаток Б). Цю схему будують за планом станції, на нього наносять усі двониткові рейкові кола і показують з'єднуючі дросельні перемички і тягові між колійні з'єднувачі, що утворюють контури проходження тягового струму з урахуванням нормативних умов утворення контурів. При електротязі змінного струму кількість рейкових кіл у замкненому контурі повинна бути не менше 10. Міжколійне з'єднання робиться на дроселях - трансформаторах, розташованих у вхідного світлофора любої горловини станції.

На станціях при електричній централізації колії й ділянки, що розташовані по головних коліях, обладнають двонитковими дводросельними рейковими колами для забезпечення наскрізного пропуску зворотного тягового струму по обох нитках усіх головних колій.

На бокових приймально-відправних коліях та ізольованих стрілочних ділянках приймають як двониткові дводросельні рейкові кола, так і двониткові однодросельні рейкові кола з забезпеченням виходу зворотного тягового струму на головні колії.

2.3 Вибір типу рейкових кіл

У пристроях ЕЦ рейкові кола виконують важливі функції по забезпеченню безпеки руху поїздів. У процесі проектування двониткового плану здійснюється вибір рейкових кіл з числа затверджених нормалей. Цей вибір здійснюється на основі наступних критеріїв:

- рід тяги;

- кількість відгалужень;

- кількість тягових ниток;

- кількість і тип дросель - трансформаторів;

- кількість і тип колійних приймачів (КП);

- наявність накладення кодів автоматичної локомотивної сигналізації, при їхній наявності - кінець, з якого ведеться кодування [5].

Виходячи з умови завдання тяги на дільниці і приведених ознак вибору, проектуються рейкові кола з безперервним живленням частотою 25 Гц і фазочутливим реле типу ДСШ - 13. Основною схемою рейкового кола, на базі якої виходять інші варіанти, є схема двониткового дводросельного рейкового кола, яке кодується з живлячого кінця. Типи обраних рейкових кіл, які отримано на основі перерахованих критеріїв, приведені в додатку В. Живлення таких схем здійснюється від схеми перетворювачів частоти ПЧ 50/25 - 300 на живильному і релейному кінцях. Для пропуску зворотного тягового струму застосовуються дросель-трансформатори типу 2ДТ-1-150 в дводросельних рейкових колах та ДТ-1-150 в одно дросельних рейкових колах. Для живлення також застосовують трансформатори типу ПРТ-А, що спільно з дросель-трансформатором погоджують апаратуру кінців з рейковою лінією. Напруга на шляховому реле регулюється підбором напруги на вихідній обмотці шляхового трансформатора ПТ потужністю 65 ВА. Резистор Rп виконує роль обмежувача, параметри якого вибираються за умовами режимів роботи РК. На релейному кінці паралельно колійному елементу реле ДСШ включений захисний блок ЗБ - ДСШ, що являє собою LC - фільтр, налаштований у резонанс на частоті 25ГЦ. Блок виконує роль фільтра, що захищає від завад гармонік зворотного тягового струму та інших завад.

Таблиця 2.1 - Типи РК для даної станції

Назва ділянки	Кіл-сть тягових ниток	Кіл-сть розгалу-джень	Кіл-сть колійних реле	Частота жив-го струму	Частота кодового струму	Коду-вання	Тип ДТ	Тип колійних приймача
1	2	3	4	5	6	7	8	9
НАП	2	0	1	25 Гц	25 Гц	жив	1ДТ-1-150	ДСШ-13
НДП	2	0	1	25 Гц	25 Гц	жив	1ДТ-1-150	ДСШ-13
1СП	2	1	1	25 Гц	25 Гц	жив	1ДТ-1-150	ДСШ-13
3-5СП	2	2	1	25 Гц	25 Гц	жив	1ДТ-1-150	ДСШ-13
7-15СП	2	2	1	25 Гц	25 Гц	жив	1ДТ-1-150	ДСШ-13
9СП	2	1	1	25 Гц	-	-	ДТ-1-150	ДСШ-13
13СП	2	1	1	25 Гц	-	-	ДТ-1-150	ДСШ-13
11-19СП	2	2	1	25 Гц	25 Гц	жив	ДТ-1-150	ДСШ-13
9/27П	2	0	1	25 Гц	-	-	ДТ-1-150	ДСШ-13
13/23П	2	0	1	25 Гц	-	-	ДТ-1-150	ДСШ-13
17-29СП	2	3	1	25 Гц	25 Гц	жив	ДТ-1-150	ДСШ-13
23-35СП	2	3	3	25 Гц	25 Гц	жив	ДТ-1-150	ДСШ-13
25СП	2	1	1	25 Гц	25 Гц	жив	ДТ-1-150	ДСШ-13
31-37СП	2	2	2	25 Гц	25 Гц	жив	ДТ-1-150	ДСШ-13
27СП	2	1	1	25 Гц	-	-	ДТ-1-150	ДСШ-13
IП	2	0	1	25 Гц	25 Гц	жив	ДТ-1-150	ДСШ-13
IIП	2	0	1	25 Гц	25 Гц	жив	ДТ-1-150	ДСШ-13
3П	2	0	1	25 Гц	25 Гц	жив.	ДТ-1-150	ДСШ-13
4П	2	0	1	25 Гц	25 Гц	жив.	ДТ-1-150	ДСШ-13
5П	2	0	1	25 Гц	-	-	ДТ-1-150	ДСШ-13
6П	2	0	1	25 Гц	-	-	ДТ-1-150	ДСШ-13
7П	2	0	1	25 Гц	-	-	ДТ-1-150	ДСШ-13

3. Розробка системи електричної централізації

3.1 Передумови розробки системи електричної централізації

Системи з мікропроцесорним маршрутним набором призначені для обладнання або заміни вже існуючих систем ЕЦ на станціях при повній реконструкції, а також для підключення станційних пристроїв до систем диспетчерської централізації (ДЦ) й диспетчерського контролю (ДК), АСУ і АСОУП. Запровадження мікропроцесорної централізації дозволяє перейти до нового покоління елементної бази, підвищити надійність й стійкість роботи існуючих засобів СЦБ й автоматизованих систем, розроблених на їх основі, дає можливість створити нові інтелектуальні автоматизовані системи керування, підвищує якість й достовірність інформації про дислокацію й наявність рухомих одиниць, яка надходить з реального масштабу часу, забезпечує застосування ресурсозберігаючих технологій.

Функції ЕЦ по автоматизації установки маршрутів й інших, не пов'язаних з забезпеченням безпеки, реалізуються за допомогою засобів обчислювальної техніки, в результаті оптимізуються й спрощуються принципіальні електричні схеми, скорочується кількість реле, що використовуються, зменшуються площі приміщень. В цьому випадку на засоби обчислювальної техніки приходиться ряд завдань: виконання маршрутного набору, реалізація режима авто дії світлофорів, двократний й послідовний перевод стрілки, фіксація несправностей, сповіщення монтерів колії, пневмообдувка стрілок, резервування запобіжників.

Завдяки використанню елементної бази, що програмується, забезпечуються наступні функції:

- автоматичне протоколювання дій персоналу, функціонування системи й пристроїв (функція «чорного ящика»);

- оперативне надання нормативно - справочної інформації і даних техніко - розпорядчого акта (ТРА) станції;

- використання лінійного пункта ДЦ для кодового управління станцією без додаткових капітальних витрат;

- автоматизація управління перевізним процесом шляхом формування маршрутних завдань на майбутній період (без обмежування буфера);

- накоплення маршрутів за принципом черги й часу виконання (без обмежування буфера) для схем виконавчої групи, що допускають таку можливість;

- зберігання, прокрутка й статична обробка відмов в пристроях ЕЦ;

- підтримка оперативного персоналу в нештатних ситуаціях (виключення некоректних дій користувача, режим підказки);

- реконфігурація зони керування (можливість використання допомоги при збільшенні загрузки або навпаки, використання декількох робітників в денний період й одного - вночі, або передача на кодове управління з найближчою сусідньою станцією вночі);

- з'єднання з інформаційними системами вищестоящого рівня (ДЦ, ДК, і т.д.).

Встановлення маршрутів виконується за допомогою клавіатури АРМ ДСП і контролюється на дисплеї. Ці команди обробляються в комп'ютері залежностей центральної обробної системи (ЦОС). Основний комп'ютер приймає, обробляє інформацію і видає команди на керування об'єктами. Ядром центральної обробної системи є комп'ютер централізації, що виконує перевірку логічних умов безпеки і віддає команди на установку маршрутів.

3.2 Розробка структури системи

У зв'язку з тим, що використання й подальше проектування релейних ЕЦ у деяких випадках є не ефективним, то в останні два десятиліття усе більше широке застосування знаходить мікропроцесорна система керування рухом поїздів.

Центральний комп'ютер призначений для фіксації дій ДСП, аналізуючи ці дії піддають їхній первинній перевірці можливості установки маршруту, перевірці умов безпеки й розмикання. Об'єктний контролер призначений для виконання тих або інших дій, таких як переведення гостряків стрілки, відкриття світлофора, відкриття й закриття переїзду й інших. У більше сучасних системах функції перевірки коректних дій ДСП, а також можливість установки маршруту, різного роду допоміжних функцій передається на ЕОМ РМ ДСП. У цьому випадку ядро системи - центральний комп'ютер (ЦК), буде виконувати тільки функції перевірки умов безпеки.

Об'єктний контролер (ОК) призначений для формування команд об'єктам, контролює їхній стан, а також для перетворення (сполучення) енергетичних і тимчасових параметрів, крім того ОК забезпечує гальванічну розв'язку. Безпека й безвідмовність систем ММН повинні бути вище чим у релейних. Цього досягають за рахунок застосування безпечних принципів побудови апаратних засобів і програмного забезпечення. Забезпечення безпеки здійснюється на реалізації дотримання концепцій безпеки. Концепція безпеки говорить, що одиночні дефекти апаратних і програмних засобів не повинні привести до небезпечних відмов і належні бути виявлені при робочих або тестових впливах не пізніше, ніж у системі виникне другий дефект.

Структури ММН класифікуються по різних ознаках. Найбільше значення мають питання місця дії залежностей, живлення і забезпечення безпеки.

По кількості каналів розрізняють одно- і багатоканальні системи централізації.

Одноканальні можуть функціонувати з однієї чи декількома програмами.

Багатоканальні системи класифікуються по способу резервування на:

системи з ненавантаженим резервом;

системи з навантаженим резервом.

По ступеню залежності апаратних і програмних засобів каналів розрізняють:

системи зі слабкими зв'язками;

системи з середніми зв'язками;

системи з сильними зв'язками.

По кількості програм у каналах:

однопрограмні;

багатопрограмні.

По ступеню відмінності технічних засобів і програмного забезпечення каналів:

з однаковими каналами;

основним і перевірочним каналом;

диверситетними каналами.

По способу порівняння вихідних сигналів:

збіг результатів;

мажоритування.

Згідно з завданням будемо використовувати контролери типу «Констар». Структура повинна бути двоканальна з помірними зв'язками (додаток Г).

Розрахунок потрібної кількості виходів

До пристроїв управління відносяться об'єкти, перелік яких приведений таблиці 3.1. В таблиці 3.1 наведений перелік об'єктів для станції. Кількість виходів на один об'єкт береться виходячи з діючих схем сигналізації, централізації і блокування.

На даному етапі не важливо, який контролер і які блоки використовуватимуться, а необхідно лише знати кількість вихідних кіл і їх параметри.

Таблиця 3.1 - Перелік об'єктів управління

№ п/п	Тип об'єкту управління	Загальна кількість об'єктів, шт.	Найменування об'єктів управління даного типа
1	Стрілки	22	1/3,2/4,5/7,6/8,9/11,10/12, 13/15,14/16,17/19,18/20, 21/23,22/24,25/27,26/28, 29/31,30/32,33,34,35,36,37,38
2	Вхідні світлофори	4	П, ПД, Н, НД
3	Вихідні світлофори	9	НI, Н3, Н5, Н6, Н7, ПII, П4, П6, П7
4	Маневрові світлофори	29	М1, М2, М3, М4, М5, М6, М7, М8, М9, М10, М11, М12, М13, М14, М15, М16, М17, М18, М19, М20, М21, М22, М23, М24, М25, М26, М27, М28, М29
5	Дозвіл відправлення	1	РОН, РОЧ
6	Зміна напряму руху	2	СН-П, СН-Н
7	Відміна	1	ОГ
8	Допоміжний прийом і відправлення	6	ППВ, ПОВ, НПВ, НОВ, ПОВ-НПВ, НОВ-ППВ

У таблиці 3.2 приведена необхідна кількість виходів для станції.

Таблиця 3.2. - Визначення необхідної кількості виходів

Керований об'єкт	Примітка	Полярність	Кількість виходів	Кількість об'єктів	Загальне число вихід. (+)	Загальне число вихід. (-)	Разом:
Вихідні світлофори	КС	+	1	9	9	0
	Н	-	2	9	0	18
	ОТ	+	2	9	18	0
	С	-	2	9	0	18
	МС	+	2	9	18	0
Вхідні світлофори	КС	+	1	4	4	0
	Н	-	1	4	0	4
	ОТ	+	1	4	4	0
	С	+	2	4	8	0
Маневрові світлофори	КС	+	1	29	29	0
	Н	-	1	29	0	29
	ОТ	+	2	29	58	0
	МС	+	2	29	58	0
	КМ	-	1	29	0	29
Стрілки	У плюс	+	1	22	22	0
	У мінус	+	1	22	22	0
Відміна		+	2	1	2	0
Зміна напряму		+	1	2	2	0
Допоміжний прийом і відправлення		+	1	6	6	0
Дозвіл відправлення		+	1	2	2	0
Разом:	262	83	345

У якості модуля виводу використовуємо модуль CP35.01, який має 16 каналів та розрахований на номінальну вхідну напругу =24В.

Необхідне число модулів виведення визначається з виразу:

N_BИB=n_0б/n_H,

де n_0б - число виходів;

n_H - кількість на вході одного модуля.

Тоді число модулів складе:

N_BИB = 345/16 = 21.5 ? 22 шт.

Розрахунок потрібної кількості входів

У даній системі не використовуються 7 і 8 кола виконавчої групи БМРЦ (кола індикації), оскільки відсутній основний пульт. Ці кола використовуватимуться для підключення входів, причому в них подаватиметься 24 В постійного струму, оскільки напруга-24 В, звичайно використовуване в колах індикації, єнестандартним для ПЛК. Кількість входів на один об'єкт береться виходячи з діючих схем сигналізації, централізації і блокування. На даному етапі не важливо, які блоки введення використовуватимуться, а необхідно лише знати кількість вхідних кіл.

Таблиця 3.3 - Визначення необхідної кількості входів

№ п/п	Тип об'єкту контролю	Кількість, шт.	Найменування об'єктів контролю даного типа	Кількість входів на один об'єкт контролю, шт.	Загальна кількість входів, шт.
1	Стрілки	22	1/3,2/4,5/7,6/8,9/11, 10/12,13/15,14/16, 17/19,18/20,21/23, 22/24,25/27,26/28, 29/31,30/32,33,34,35, 36,37,38	2	44
2	Без стрілочні ділянки колії	8	НАП, НДП, ПАП, ПДП, 10/28П, 14/24П, 9/27П, 13/23П	2	16
3	Стрілочні ділянки колії	22	1СП, 2СП, 3-5СП, 4-6СП, 7-15СП, 8-16СП, 13СП, 14СП, 11-19СП, 12-20СП, 9СП, 10СП, 25СП, 26СП, 27СП, 28СП, 17-29СП, 18-30СП, 31-37СП, 32-38СП, 23-35СП, 24-36СП	2	44
4	Приймально-відправні колії	7	IК, IIК, 3К, 4К, 5К, 6К, 7К	2	14
5	Ділянки наближення	8	П1П, П2П, Н1П, Н2П, П1У, П2У, Н1У, Н2У	1	8
6	Вхідні світлофори	4	П, ПД, Н, Д	4	16
7	Вихідні і маршрутні світлофори	9	НI, Н3, Н5, Н6, Н7, ПII, П4, П6, П7	2	18
8	Маневрові світлофори	29	М1, М2, М3, М4, М5, М6, М7, М8, М9, М10, М11, М12, М13, М14, М15, М16, М17, М18, М19, М20, М21, М22, М23, М24, М25, М26, М27, М28, М29	1	29
9	Відміна	4	ОГ, ОС, ОП, ОМ	1	4
10	Штучне розмикання	1	ИР	1	1
11	Установка маршруту	4	Н, П, НМ, ПМ	1	4
12	Фідера	2	1Ф, 2Ф	1	2
13	Контроль зайнятості перегону	2	НКП, ПКП	2	4
14	Напрям руху на перегоні	4	ПП, ПО, НП, НО	1	4
15	Подвійне зниження напруги	1	ДСН	1	1
16	Контроль перегорання запобіжників	1	КПА	1	1
17	Макет стрілки	1	МАКЕТ	3	3
18	Режим сигналів «День-Ніч»	2	ДН, НН	1	2
19	Режим сигналів «Автомат.-Ручн.»	2	АР, РР	1	2
20	Контроль ДГА	1	Т-К	1	1
21	Контроль батареї	1	Б	1	1
22	«Земля»	1	З	1	1
23	Дозвіл відправлення	2	РОП, РОЧ	1	2
Разом	222

У якості модуля вводу використовуємо модуль CP34.02 на 16 каналів та номінальну вихідну напругу =24В.

Необхідне число модулів визначається з виразу:

N_BB=n_o6/n_H,

де n_0б - загальна кількість входів;

n_H - кількість входів одного модуля.

Тоді число модулів складе:

N_BB=222/16=13.875?14 шт.

Вибір конфігурації програмованого логічного контролера

Згідно з завданням необхідно виконати модернізації релейної електричної централізації на базі контролера Констар К202. Цей ПЛК відноситься до класу малих контролерів з кількістю входів/виходів до 2048 та є універсальним технічних засобом для побудови пристроїв керування різним обладнанням, пристроїв керування з координатним переміщенням, автоматизованих систем керування з розгалуженою локальною мережею комунікацій.

ПЛК К202 є вільно компонованим виробом зі змінним складом функціональних модулів. Компонується у каркасі. Каркас з розташованими в ньому мікропроцесорним модулем, модулем електроживлення та модулями вводу / виводу є базовим блоком. До базового блоку можна підключити до трьох блоків розширення вводу / виводу.

Блоки розширення комплектуються модулем електроживлення, модулем розширення та модулями вводу / виводу. Базовий блок контролера здійснює обмін інформацією з блоками розширення через порт «Канал розширення» по інтерфейсу RS-485.

ПЛК К202 може експлуатуватись в широкому диапазоні температур від -40 до 55°С, не потребує примусового охолодження.

Електричне живлення здійснюється від нестабілізованого джерела постійного струму напругою від 18 до 36 В або від мережі загального призначення змінним однофазним струмом напругою 85….264 В.

Загальна кількість модулів введення-виведення складає:

Nвв-вив. = 14+22 = 36 шт.

ПЛК1 та ПЛК2 розробляємо на основі обраного ПЛК202 типу «Констар».

Для ПЛК1 будемо використовувати каркас компонований типу CK10.02-04, розрахований на 16 місць для встановлення модулів вводу-виводу.

Модуль процесорний обираємо типу CP59.05-01, тому що він по характеристиках найкращий та найбільш швидкодіючий.

Для живлення ПЛК1 використовуємо модуль живлення CB91.01-02. Його вихідна напруга складає 5В ± 1%, діапазон вхідної напруги = 18 ч 36 В, вихідна потужність складає 20Вт, максимальний вихідний струм дорівнює 4А.

Модулі вводу, як зазначалось раніше, беремо типу CP34.02 (їх 14 шт.).

Таким чином отримуємо конфігурацію програмованого логічного контролера ПЛК1 (рисунок 3.1).

Рисунок 3.1 - Конфігурація ПЛК1

ПЛК2 буде складатися з двох блоків, які будуть з'єднуватись за допомогою модуля розширення CP52.14-02. Живлення цього ПЛК буде здійснювати такий же модуль, що і для ПЛК1, типу CB91.01-02, процесорний модуль, як і для ПЛК1, типу CP59.05-01.

Модулів виводу в нас 22.

Всі ці модулі будуть компонуватися з одного блока (каркаса) на 16 місць типу CK10.02-04 та одного блока (каркаса) на 11 місць типу CK10.02-03. При цьому в нас залишається два вільних місця, які в подальшому можуть бути використані.

Конфігурацію ПЛК2 зображено на рисунку 3.2.

Рисунок 3.2 - Конфігурація ПЛК2

Характеристика схеми сполучення вихідних кіл контролера

Проблемою при побудові ММН є організація взаємодії мікропроцесорного маршрутного набору з релейною виконавчою. Схемні рішення даного питання не повинні мати небезпечних відмов, тобто з визначеною імовірністю повинні виключати помилкове включення виконавчих об'єктів на виході пристроїв узгодження при відмовленні їх елементів. В системах ММН узгодження керуючого обчислювального комплекту з канальними об'єктами (стрілки, світлофори, рейкові кола й інші) виконується через релейні схеми сполучення. Перевагами такого рішення є те, що реле мають високу стійкість до електромагнітних перешкод і перенапруг, і є ідеальними елементами гальванічної розв'язки. Недоліки складаються в обмеженому ресурсі реле, потребі в профілактичному обслуговуванні і специфічності виробництва релейних приладів.

В даній курсовій роботі запропонована конденсаторна схема сполучення вихідних кіл контролера з помножувачем.

Дана схема застосовується для дубльованих систем для включення реле з контролем спів падіння (або інверсного спів падіння) сигналів від двох комп'ютерів (рисунок 3.3). На входи х, схеми поступають інверсні імпульсні сигнали, які управляють ключовими схемами на транзисторах VT1 - VT3. Транзистори VT1 та VT3 почергово підключають джерела позитивної та негативної напруги до входу схеми випрямляча з помножувачем напруги, зібраної на діодах VD1 - VD6 та конденсаторах C1 - C6. Напруга джерела живлення (5 В) повинна бути меншою за напругу відпадіння якоря реле. Тому реле притягує якір тільки після багаторазового поступлення імпульсних інверсних сигналів х та , коли в результаті процесів заряду конденсаторів та накопичення енергії схема випрямляча з помножувачем сформує напругу, достатню для спрацьовування реле. Якщо припиняється поступлення імпульсних сигналів на вхід або відбувається відмова любого елемента схеми, то на обмотку реле подається напруга, якої буде недостатньо для утримання якоря [1].



Рисунок 3.3 - Конденсаторна схема сполучення вихідних кіл контролера з помножувачем напруги

3.3 Функціональна схема розміщення блоків

Функціональна схема розміщення блоків будується за схематичним планом станції. На ній вказані розташовані в певній послідовності блоки набірної та виконавчої груп.

Функціональна схема розміщення блоків представлена у додатку Д.

Блоки маршрутного набору і виконавчої групи розміщуються спільно на одних і тих самих штативах, що скорочує витрати монтажного проводу й постового кабелю, підвищує ремонтопридатність діючих пристроїв. Схеми набірної групи БМРЦ призначені для реалізації маршрутного способу керування стрілками і світлофорами. Умовно на схемі блоки показані заштрихованим позначенням. Реле, що знаходяться в блоках наборної групи, фіксують дії чергового по станції на пульті керування й автоматизують переведення стрілок по трасі маршруту і відкриття світлофорів.

У набірній групі для даної курсової роботи використовуються наступні типові блоки:

НПМ-69 - встановлюється на вхідний та маневровий (за вхідним) світлофори, а також на вихідні світлофори та маневровий з приймально-відправної колії (св. Н, НД, Ч6, Ч4, М29 та ін.);

НСС - встановлюється на спарену стрілку (1/3, 5/7 та ін.) (по одному на з'їзд);

НМIIП - встановлюється на маневровий світлофор з тупика (М5, М7), на один маневровий світлофор з двох у створі (М21, М15 та ін.), на один з маневрових світлофорів в горловині станції, дільницею наближення якого є без стрілочна секція (М9, М11), встановлюється убік перегону;

НМIIАП - встановлюється на один з маневрових світлофорів у створі (М13, М19) та на один з маневрових світлофорів у горловині станції, дільницею наближення якого є без стрілочна секція (М17, М23), блок встановлюється убік осі поста ЕЦ, буква А вказує на наявність в блоці реле АКН;

НМI - встановлюється на одинокий маневровий світлофор, ділянкою якого є стрілочна секція, а також на варіантну кнопку (21/29);

НМIД - встановлюється один на шість блоків НМI, знаходиться окремо, в блоці знаходяться шість кнопкових реле;

НН - блок напряму, який визначає категорію маршруту, встановлюється такий блок один на горловину станції.

Схеми виконавчої групи БМРЦ призначені для установки, замикання, розмикання і штучної розділки маршрутів з перевіркою умов безпеки руху поїздів.

У виконавчій групі даної курсової роботи використовуються наступні блоки:

ВI, ВІI - встановлюються на вихідні світлофори з чотирма (Ч7) та з п'ятьма (ЧII, Ч4, Ч6) сигнальними показаннями відповідно;

ВД-62 - встановлюють сумісно з блоками ВI та ВІI, а також на вхідний світлофор (Н, НД);

СП69 - встановлюють на стрілочно-колійні ділянки (1СП, 3-5СП та ін.), необхідно встановлювати так, щоб цей блок приймав участь у всіх маршрутах;

УП65 - встановлюють на без стрілочні ділянки в горловині станції (9/27П, 13/23П);

С - встановлюється на кожну стрілку (1, 3, 5 та ін.);

МІІІ - встановлюється на маневрові світлофори в горловині станції, ділянкою наближення якого є без стрілочна секція (М9, М11 та ін.), на маневрові світлофори за вхідним та додатковим вхідним світлофорами (М1, М3), на маневровий світлофор з приймально-відправної колії (М25, М27, М29);

МII - встановлюється на маневровий світлофор з тупіка (М5, М7) та на маневрові світлофори у створі (М13, М15 та ін.);

МI - встановлюється на одиночний маневровий світлофор, ділянкою наближення якого є стрілочна секція, а також на варіантну кнопку (21/29).

3.4 Монтажна схема розміщення блоків

При розробці проектів схеми установки і розмикання маршрутів виконують з'єднанням блоків без внутриблочних принципових схем. Монтажні схеми з'єднання блоків набірної та виконавчої груп приведені для маршруту від світлофора Ч6 за світлофор НД у додатку Е. Схеми блоків світлофора Ч6, стрілок та стрілочних ділянок показані у вигляді аплікації із вказанням типу блоків приналежності по світлофору, стрілки, стрілочній дільниці. Внутрішні кола кожного блока виведено на дві контактні колодки для штепсельного включення блока в схему міжблочних з'єднань. Набір чисел номеру кожного виходу блока складаються із номеру колодки і номеру контакту на ній. Контакти першої колодки зазначені 11, 12, 111, 112, 113 і т.д., другої колодки 21, 22, 211, 212, 213 і т.д. Блоки набірної групи з'єднують чотирма колами з нумерацією 11, 12, 13, 14 з однієї сторони і 21, 22, 23, 24 з другої.

Блоки виконавчої групи для створення повної схеми установки та розмикання маршрутів з'єднують за допомогою восьми кіл з нумерацією виводів 11-18 з однієї сторони, 21-28 з другої. На кожному блоці вказаний об'єкт управління та тип блоку набірної або виконавчої групи.

Крім цього, блоки виконавчої групи мають додаткові виводи для включення схеми відповідності та кіл, що з'єднуються з блоками набірної групи.

При складанні монтажної схеми по розташуванню стрілок та світлофорів визначено, з якою сторони блока розміщені вхідні та вихідні виводи і вказана їх нумерація [2].

3.5 Розроблення принципових схем виконавчої групи

Принципова схема виконавчої групи БМРЦ представлена у додатку Ж.

Схеми виконавчої групи отримують шляхом з'єднування блоків, перелік яких представлений у підрозділі 3.3 даного курсового проекту. В додатку Ж наведена схема виконавчої групи для маршруту від світлофора Ч6 за світлофор НД. Блоки виконавчої групи представлені в розкритому вигляді, тобто наведені принципові схеми.

Виконавча група повинна забезпечувати наступне:

перевірку логічних умов безпеки, а за результатами перевірки забезпечити замикання секцій маршруту;

відкриття світлофора з виконанням умов безпеки і того, що замкнут маршрут;

автоматичне розмикання секцій в маршруті по мірі реалізації маршруту;

іскуственне розмикання секцій при наявності позаштатних ситуацій;

відміну маршруту;

індикацію встановлюваного, встановленого та реалізованого маршруту, тобто відображення динаміки як процесів встановлення маршруту, так і процесів розмикання маршруту.

Для реалізації цих функцій в виконавчій групи використовують вісім електричних ланцюгів. Нумерація їх у додатку Ж виконується числами у блоках 1-1, 1-2, 1-3, 1-4, 1-5, 1-6, 1-7 та 1-8 з однієї сторони блока (вхідні виводи) та 2-1, 2-2, 2-3, 2-4, 2-5, 2-6, 2-7 та 2-8 з іншої сторони (вихідні виводи). Інші виводи забезпечують підключення ламп індикації та підключення виконавчих блоків маршрутного набору.

3.6 Схеми управління одиночною і спареною стрілкою

У проектованій системі БМРЦ застосовуються стрілки з електроприводами змінного струму, управління якими здійснюється по п'ятипровідній схемі з використанням пускового стрілочного блока ПС-220 і виконавчого блока С. У блоці ПС-220 розміщені наступні реле:

- НПС (НПМ-0.2/220) - нейтральне пускове стрілочне реле забезпечує комутацію робочого і контрольного кіл, підключає до лінійних проводів живлення змінної трифазної напруги C1Ф, С2Ф, С3Ф 230В;

- ППС (ПМП-150/150) - поляризоване пускове стрілочне реле, що змінює напрямок струму в лінійних проводах робочого кола;

- ОК (КМ-3000) - загальне контрольне реле для контролю трьох положень стрілочного приводу (плюсове, мінусове та положення взрізу).

Реле блока С п'ятипровідної схеми управління:

- ПК, МК (НМ1-1800) - плюсове і мінусове контрольні реле для контролю положень стрілочного приводу;

- ВЗ (НМ4-3000) - реле контролю крайніх положень стрілочного приводу (контроль відсутності взріза стрілки), використовується в схемах встановки і розмикання маршрутів для перевірки положення охоронних стрілок і негабаритних стиків.

У колі реле ВЗ, якщо поряд зі стрілкою є негабаритний стик, перевіряються наступні умови: положення даної стрілки (МК, ПК); у колі, яке проходить крізь контакт контролю мінусового положення (МК) перевіряється незайнятість суміжної ізольованої ділянки і охоронне положення стрілок. Якщо негабаритний стик поряд зі стрілочним переводом, то приведені вище умови перевіряються лише для тої стрілки, що знаходиться поруч з ним. У разі відсутності негабаритного стику, у колі реле ВЗ перевіряється лише положення даної стрілки (ПК, МК).

Для реалізації схеми також використовуються контакти:

- З - замикаючого реле для відключення пускових реле при встановленій даній стрілки в маршруті;

- СП - стрілочно-колійного реле для винятку можливості переводу стрілки при наявності на стосовній секції рухомого составу.

П'ятипровідна схема управління стрілкою розрахована на управління як поодинокими так і спареними стрілками. Для управління спареними стрілками 29 та 31 з метою економії схема припускає послідовний перевід, при якому ті самі проводи використовуються для обох стрілок. У зв'язку з цим першою переводиться ближня до поста ЕЦ стрілка - це стрілка 31, а по закінченні переводу через контрольні контакти автоперемикача замикається коло електродвигуна 29 стрілки.

При переводі спарених стрілок у колі реле НПС пускового блока контролюється вільний стан двох стрілочних ділянок, у які входять стрілки, а також контактами реле З цих ділянок контролюється відсутність замикання в маршруті.

Контроль положення спарених стрілок здійснюється шляхом послідовного підключення одноіменних контрольних контактів автоперемикача і вентильного елементу (діода). Таким чином у колі контролюється одноіменність положень стрілок. Контрольні реле ПК, МК блоку С другої стрілки включаються через відповідні контакти першої стрілки, контактами другої стрілки вибирається візуальна інформація про стан з'їзду.

Для винятку порушень у роботі контактів автоперемикача, при зниженій температурі, передбачається обігрів за допомогою спеціального кола. На станції в цілому проектуеться коло обдувки стрілочних переводів в умовах холодного періоду з випаданням атмосферних осадків (сніги). Схеми управління поодинокою та спареною стрілкою приведені в додатку И.

3.7 Схема передачі стрілок на місцеве керування

При великій маневровій роботі на станціях обладнаних БМРЦ, передбачають передачу стрілок на місцеве керування з маневрової колонки, встановленої в районі централізованої маневрової роботи. При передачі стрілок 33 та 35 на місцеве керування черговий натискає кнопку 1РМК і включає коло для збудження реле дозволу маневрів РМ. В колі цього реле перевіряється:

- плюсове положення всіх охоронних стрілок;

- відсутність маршруту прийому на колію з іншого кінця станції;

- встановлення стрілок 33 та 35, які передають на місцеве керування, в плюсове положення;

- не замкнення стрілок в іншому маршруті.

Коротке описання роботи схеми:

РМ спрацьовує і вимикає МИ, фронтовими контактами замикає коло для збудження децентралізованого реле Д і маневрового управляючого реле СМУ. Керівник маневрів переводить рукоятку сприйняття в положення дозволяючи маневри. При цьому спрацьовує реле РВ, що вмикає лампу ВЛ, чим контролюється сприйняття маневрів в колонці і замикається ланцюг для збудження реле Д. В колі першочергового збудження реле Д контролює спрацювання реле РМ, РВ, СМУ і не спрацювання реле МІ. Реле Д фронтовим контактом перемикає лампу РНЛ на безперервне горіння, що вказує на закінчення передачі стрілки на місцеве керування.

Передача з місцевого на централізоване керування здійснюється з витягненням кнопки 1РМК і переводом стрілки в плюсове положення. Далі йде зворотній процес наведений вище [2]. Схема передачі стрілки на місцеве керування зображена на додатку К.

3.8 Схеми включення вогнів вхідних, вихідних та маневрових світлофорів

Схеми включення вхідного, вихідного та маневрового світлофорів приведені на додатку Л.

Схеми включення ламп світлофорів відноситься до відповідальних кіл. Вони повинні контролювати умови безпеки, комутувати кола ламп, контролювати цілісність їхніх ниток і в разі потреби змінити сигнальні показання світлофора. Сигнальні реле - це окрема група реле, що збуджуються в залежності від установленого маршруту і сигнального показання наступного світлофора. Контактами цих реле забезпечуються включення на світлофорі відповідного показання. Окремим вузлом здійснюються контроль фактичного горіння кожної лампи. Це необхідно для того, щоб переконатися, що він дійсно горить. За допомогою кола зворотного зв'язку здійснюється принцип протиповторної роботи світлофора. Після закриття сигналу порушується дія зворотного зв'язку.

Схема керування вогнями вхідного світлофора побудована з центральним живленням ламп. Для керування вогнями вхідного світлофора в релейній шафі встановлюють сигнальні понижуючі трансформатори типу СТ-5 по числу вогнів. У вторинні обмотки трансформаторів послідовно зі світлофорними лампами включені вогневі реле типу АОШ-180/0,45.

На посту ЕЦ включають повторювачі вогневих реле НКО, НЖЗО, Н2ЖБО. Лампи зеленого вогню, жовтих вогнів і червоного мають дві нитки, основну і резервну, а білого тільки основну. Нитки червоного вогню мають контрольні реле для основної нитки РО, резервної РКО. Для контролю живлення з посту по змінному струмі для живлення червоної лампи служить реле СА. Для контролю живлення полюсів РПХ, РОХ - реле БА, а для контролю живлення з перегону ЛПХ, ЛОХ. Реле ДСН - подвійного зниження напруги. СОЖ - включає резервну нитку жовтих вогнів, є повторювачем реле НСОЖ. Уся ця апаратура знаходиться в РШ у вхідного світлофора. На посту ЭЦ знаходяться реле комплекту мигання НКПС, НКМР, МТ, КМГ, НКМГ.

Крім основного сигнального реле НС, ввімкненого через блок Н (ВД), включені додаткові реле:

- НЗС - зеленого вогню;

- КМГС - включення мигаючих вогнів;

- НСО - включає жовтий вогонь, якщо перегорить лампа зеленого вогню, чи пропаде мигання;

- НРУ - дозволяюче вказівне;

- НВКП - вимикання неправильного показання;

- НГМ, НГМ1 - маршрутні по головній колії;

- НПС - запрошувальне сигнальне;

- НСО - відповідності, переключає вогні вхідного світлофора при ушкодженні ламп.

Вихідні світлофори мають різноманітну сигналізацію в залежності від місця встановлення, типу автоматичного блокування і т.д. Для управління вогнями вихідного світлофора Ч6 використовуються блок ВII, у якому встановлені сигнальні реле С, МС, 2ЗС і ЛС. Поза блоком включені повторювальні реле Ч6О - вогневе, Ч6С і Ч6ЛС - сигнальні, і крім того, додаткові реле Ч6СОЖ - для переключення ниток ламп світлофора, Ч6ЖМС - для вмикання комплекту мигання реле МГ, КМГ. З блоками ВД і ВII світлофора Ч6 також ув'язується реле Ч6ГМ, для контролю встановлення маршруту по плюсовому положенню усіх стрілок. Живлення ламп світлофора здійснюється через трансформатори, що понижають, СТ - 4. Горіння ламп контролюють вогневі реле ОМ2 - 40, включенні в кола первинних обмоток сигнальних трансформаторів.

Схема управління вихідними дозволяючими вогнями будується за принципом двополюсного вмикання при загальному оберненому проводі. Вибір дозволяючого показання здійснюється за допомогою сигнальних реле С - поїзного, МС - маневрового. Жовтий і зелений вогонь вибирається реле ЛС, а вибір двох жовтих - реле С.

Схема вмикання запрошувального вогню будується з умовою того, що черговому дається можливість включити тільки один запрошувальний сигнал. У зв'язку з цим реле ПС вихідних світлофорів включаються за схемою, що припускає перебування під током тільки одного реле. Живлення запрошувальних вогнів здійснюється від окремих запобіжників.

Для включення білого вогню маневрового світлофора припускається схема з однополюсним вмиканням, контактом реле С блоків МIII. При такому вмиканні комутуються тільки прямі проводи вогнів (первинних обмоток сигнального трансформатора), обернений провід загальний. Контроль горіння ламп світлофора на табло здійснюється одною білою лампочкою на табло ДСП.

4. Розробка кабельних мереж парної горловини станції

Електричні кола керування й контролю станційними пристроями автоматики й телемеханіки проектуються кабельними лініями. Кількість кабелів має бути якомога меншою. Призначення кабельних ліній - з'єднання з постом ЕЦ об'єктів управління і контролю. Самостійними кабельними мережами обладнуються всі світлофори, електроприводи стрілок, рейкові кола (живлячі й релейні кінці).

Проектування кабельних мереж виконується виходячи з двониткового плану станції, на якому зображене розташування напільних об'єктів з ординатами. Хоча кабельні мережі світлофорів й стрілочних електроприводів можна розрахувати зі схематичного плану станції. Траса кабельних мереж прокладається по обочині крайньої колії. У системі БМРЦ релейна апаратура розташовується на посту ЕЦ, тому кабельні лінії прокладаються безпосередньо на посту ЕЦ, попередньо групуючи їх у горловинах за допомогою розгалужувальних муфт. Найменування розгалужувальних муфт складаються з першої букви найменування кабелю і номера один за другим. У кожного світлофора встановлюється кінцева УКМ, чи проміжна муфта УПМ, для одиночної чи ближньої до поста та другої зі спарених стрілок встановлюється кінцева муфта. Від цих муфт індивідуальними кабелями подаються об'єктні жили в групову - розгалужувальну муфту РМ, від неї на пост ЕЦ [2].

4.1 Кабельна мережа стрілок

Розрахунок кабельної мережі стрілок (додаток М) складається у визначенні кількості жил кіл управління й контролю стрілок з урахуванням подвійного керування стрілками 33 та 35. Довжина кабелю від поста ЕЦ до муфти РМ визначається по формулі:

Lк = 1.03*(L + Lв + 1.5 + 1) [м]

де: Lк - довжина, яку потрібно знайти, [м];

1,03 - коефіцієнт, що враховує збільшення на 3% довжини кабелю на вигини в траншеї та осідання ґрунту;

L - відстань від поста ЕЦ до РМ [м];

Lв - довжина кабелю на введення в пост ЕЦ, Lв=25 [м];

1.5 - підйом кабелю з дна траншеї й оброблення [м];

1 - запас на перероблення [м].

Наприклад, відстань від поста ЕЦ до першої розгалужувальної стрілочної муфти СТ5 знаходиться наступним чином:

Lк = 1.03*(559 + 25 + 1,5 + 1) = 605 [м]

Довжина кабелю від розгалужувальної муфти до об'єкта обчислюється за такою формулою:

Lк = 1.03*(L + 6*n + 2*(1.5 + 1)) [м]

де: L - відстань від розгалужувальної муфти до об'єкта;

n - кількість переходів кабелю під колієй.

Подальші розрахунки проводяться аналогічно.

Потрібна кількість дротів у кабелі визначається по схемах включення об'єктів централізації, а кількість дротів живлення (кількість жил в дроті) з розрахунку. Визначення кількості живлячих дротів шляхових пристроїв СЦБ у кабелях виконується по припустимому спаданню напруги в ланцюзі живлення. Сигнальні кабелі мають стандартний діаметр жил, тому для одержання визначених розрахунком кількості дротів, що йдуть до об'єктів, жили кабелю дублюються.

Для підключення стрілок застосовано чотири розгалужувальних стрілочних муфти СТ1, СТ3, СТ5, СТ7.

Для прокладки в ґрунті застосовуються кабель марки СБПБ - у поліетиленовій оболонці з бронею з двох сталевих стрічок із зовнішнім джутовим покриттям. Для прокладки в приміщенні застосовується неброньований кабель у пластмасовій оболонці без зовнішнього покриву марки СБВГ. Умовна позначка кабелю містить марку кабелю, число жил, їхній діаметр: СБПБ - 30х2х0,9 (30х1 жил, парна скрутка, діаметр 0,9 мм).

Стрілки 33 та 35 мають подвійне керування. Число жил від СТ5, у цьому випадку визначається в трьох напрямках: до стрілочних електроприводів, до маневрового стовпчика і на пост ЕЦ за типовою схемою включення стрілки у даному випадку [2].

4.2 Кабельна мережа світлофорів

Кабельна мережа світлофорів (додаток М) поєднує в собі ланцюги вихідних, маневрових світлофорів, релейних шаф вхідних світлофорів. Дальність керування вогнями світлофорів з центральним живленням і лампами потужністю 15 Вт, напругою 12 В, що включаються у вторинну обмотку трансформатора СТ-4, складає 3 км без дублювання, тому число дротів до світлофорів знаходиться по схемах їхнього включення. Якщо на світлофорі можуть одночасно горіти дві лампи вогнів, що дозволяють, то дальність знижується до 2.3 км.

Світлофори мають три режими центрального живлення: денний (напруга 220 В), нічний (напруга 180 В) і режим зниженої напруги (напруга 127 В).

У релейні шафи вхідних світлофорa Н входять ланцюги керування і контролю вогнями цих світлофорів; кабель, з'єднуючий світлофор НД; кабель живлення з кабельним ящиком і кабель зв'язку з високовольтною - сигнальною лінією автоблокування; ув'язування пристроїв електричної централізації із системами інтервального регулювання рухом поїздів; кабель зв'язку. Кожен такий кабель має довжину, число робочих і запасних жил, найменування кожної жили відповідно до схеми включення.

Для включення вихідних і маневрових світлофорів використовується шість розгалужувальних сигнальних муфти: С1, С3, С5, С7, С9, С11, кожна з них має ординату установки.

Розрахунок для дожин кабелів для світлофорів проводиться аналогічно, які і для стрілок [2].

4.3 Кабельна мережа релейних та живлячих трансформаторів

Кабельна мережа живильних і релейних трансформаторів рейкових кіл (додаток М) визначається обраними рейковими колами і місцем розташування зазначених кінців. При заданому роді тяги, як вже раніше відзначалося, обране фазочутливі рейкові кола частотою 25 Гц з реле ДСШ-13. Вся апаратура обраних рейкових кіл розташовується на посту ЕЦ. Виключення складають лише ізолюючі трансформатори (релейний та живлячий кінець) розташовані в трансформаторних ящиках безпосередньо в місцях підключення до рейкової лінії (на поле) у випадках відсутності дроселів - трансформаторів. Кабельна мережа живильних кінців рейкових кіл відрізняється від кабельної мережі релейних. Будується вона по променевій ознаці живлення. Тобто живильні кінці поєднуються в групи (промені) минаючі по різних районах проектованої станції. Розрахунок кабельних мереж живильних і релейних кінців рейкових кіл аналогічний розрахунку кабельних мереж стрілок і світлофорів, виробляється на підставі формул [2].

Для підключення релейних кінців використовують шість муфт: Р1, Р3, Р5, Р7, Р9, Р11.

Для підключення живлячих кінців використовують також шість муфт: Ж1, Ж3, Ж5, Ж7, Ж9, Ж11.

5. Характеристика структури модуля обробки даних

В даній курсовій роботі запропонована двоканальна структура з помірними зв'язками, яка зображена на рисунку 5.1.

Дана система включає в себе дві однакові мікроЕОМ з однаковими програмами. Робота обох каналів синхронізована. Результати обробки інформації зрівнюються на рівні виходів Z1 та Z2 за допомогою безпечної схеми порівняння БСП. Це одна з найбільш розповсюджених безпечних структур. Мінімальна кратність відмов, що не виявляються, дорівнює в ній двом - по одній відмові в кожній мікроЕОМ, які однаковим чином спотворюють вихідні сигнали Z1 та Z2. Прикладні програми повинні бути вільними від помилок при завантаженні. Одиночні відмови не небезпечні. Кратні незалежні відмови когут не враховуватись, якщо час виявлення відмови достатньо малий.

Рисунок 5.1 - Структурна схема двоканальної системи з помірними зв'язками