Проектирование диспетчерской централизации системы "Сетунь"

Каждый линейный пункт способен управлять 511 и контролировать 1024 объекта. Электропитание его осуществляется от стандартной станционной батареи. Существуют разные схемы подключения контролируемых объектов к пункту. Пункт оснащен системой самотестирования центрального процессора, то есть сам проверяет свою трудоспособность.

Структурная схема линейного тракта ДЦ, обеспечивающего передачу информации ТУ-ТС между пунктом управления ПУ и расположенными на станциях диспетчерского участка КП, может быть различной в зависимости от расстояния между КП, технической оснащенности участка и т.д. Предлагается разработать многоточечную структуру организации связи с групповым каналом ТЧ в качестве физической линии связи.

Структура линейного тракта с каналом ТЧ с общим доступом (четырёхпроводная логическая многоточка) без резервирования показана на чертеже 15.КР.03.03.01.Э1 /3/. Обозначенный на схеме блок К является аппаратурой выделения канала ТЧ. Обмен информации между центром и станциями осуществляется по каналу с общим доступом в режиме полного дуплекса, к четырёхпроводным окончаниям которого подключены рабочая станция «Связь» в центре по стыку А и аппаратура линейных узлов на станциях (по стыкам В). В такой структуре каждому КП в системе присваивается уникальный адрес. Каждый КП осуществляет прием и обработку информации, адресованной ему, и блокирование передатчика в случае, когда информация адресована не ему. Инициатором обменов информацией между центральным управляющим устройством (РС «Связь») и оборудованием КП является также центральное устройство.

Структура многоточечного группового канала более устойчива к ситуации «двойного отказа» оборудования КП. В канале цепочечной структуры выход из строя двух «не соседних» КП приводит к потери доступа к оборудованию КП, находящимися между ними, в то время как в канале групповой структуры отказ такого вида приведет к потере доступа только к этому оборудованию.

2 Схематический план станции с осигнализованием

2.1 Специализация путей и расстановка светофоров

Станция расположена на однопутном участке с электротягой переменного тока (15.КР.03.01.01.ГЭ). Содержит 15 стрелок, 5 приемоотправочных путей, 3 тупика. Все пути станции обезличиваются.

На главных путях применяются рельсы типа Р65, на боковых путях рельсы типа Р50.

Для осигнализования станции производят расстановку светофоров, изолирующих стыков (см. 15.КР.03.01.01.ГЭ) из условий габаритных границ каждого пути и максимально полезной длин приемоотправочных путей.

На станции применены мачтовые и карликовые светофоры.

Входные светофоры устанавливаются перед въездом на станцию с перегона (Ч, Н) мачтовые. Все входные светофоры оборудуются пригласительным сигналом.

Выходные светофоры устанавливаются с каждого пути с обеих сторон. Совмещаются с маневровыми светофорами. Оборудуются пригласительными сигналами. Светофоры с главного пути (НI, ЧI) и со стороны поля (Н2,Н5,Ч3, Ч4) устанавливаются мачтовые, остальные (Ч2,Ч5,Н3,Н4) -- карликовые.

Станция имеет небольшой объём маневровой работы. Поэтому маневровые светофоры устанавливаются из тупиков, подъездных путей, с приёмоотправочных путей (совмещены с выходными светофорами) и бесстрелочных участков пути, находящихся у входных светофоров. Маневровыми являются светофоры М1, М2, М3, М4, М5. Сигналы М3, М4, М5 разрешают движение в зону централизации из тупика. Сигналы М1 и М2 разрешают движение в сторону парка путей.

Расстановку изолирующих стыков делают для образования электрических рельсовых цепей. При разбивке станционных путей образуют стрелочные и бесстрелочные рельсовые цепи. Разделение стрелочных участков делают так, чтобы в один участок входило не более трех одиночных или двух перекрестных стрелочных переводов. Чтобы не препятствовать одновременным передвижениям по параллельным путям и стрелочным съездам, производят разделения стрелок съездов.

2.2 Расчет ординат напольных устройств

Ширина междупутья: 4,8м (между боковым путями) и 6,5м (между главным путём и боковыми).

Типы рельсов: Р65 (главные пути), Р50 (боковые пути).

Стрелки с крестовиной марки 1/11 уложены по маршрутам следования пассажирских поездов, на остальных - 1/9.

На схематичном плане указаны ординаты начала остряков стрелочных переводов, светофоров, одиночных стыков. Расчет ординат произведен с помощью специальных таблиц /4/. Ординаты в основном зависят от марки крестовины стрелки, типа рельсов и ширины междупутья. Ординаты светофоров зависят от вида светофора.

Расчет ординат ведется самого короткого приемоотправочного пути, в данном случае это 2П. Длина его равна 1000м. Светофор Ч2 устанавливается в створе с изолирующим стыком, ордината которого равна половине заданной длины пути - 500м.

Стрелка 11 удалена от светофора Ч2 на 69 метра и ее ордината равна 569м. Аналогично считаем ординаты всех напольных объектов.

3 Таблицы кодирования ТУ и ТС

К одному комплекту аппаратуры центрального поста диспетчерской централизации «Сетунь» может быть подключено до 30 станции. Каждый кадр как сигнала ТУ, так и сигнала ТС содержит адресный байт, в котором записан код адреса контролируемого пункта. Коды адресов контролируемых пунктов приведены в таблице 1.

Таблица 1 -- Таблица кодов адресов станций.

При использовании блоков БКПМ и БРКП информативная емкость линейного пункта возросла до 1024 сигналов ТС, с возможностью наращивания до 2048 сигналов ТС.

В свободное от передачи сигналов телеуправления время рабочая станция ведёт опрос контролируемых пунктов посылкой адресного сигнала циклического опроса. При цепочечной структуре линейной цепи рабочая станция формирует и передаёт команды ГЗП (вызов полной информации) и ГЗН (вызов сообщения об изменении состояния объектов). При получении этих команд контролируемый пункт передаёт сигнал ПТС (передаётся сообщение о состоянии всех контролируемых объектах) или НТС (передаются только байты, в которые включены объекты, изменившие своё состояние после последнего опроса).

Форматы команд, передаваемые по линейной цепи диспетчерской централизации «Сетунь», приведены в таблице 2.

Таблица 2 -- Кадры, передаваемые в системе “Сетунь”

На рисунке 1 показаны кадры сигналов, передаваемых по каналу ТУ.

а) сигнал КТУ, б) сигнал ДТУ, в) сигналы циклического опроса

НТ - начало текста; ДК - длина кадра; КС - код сигнала; АП - адрес пункта; К1, К2, К3, К4, К5 - коды приказов ТУ1, ТУ2, ТУ3, ТУ4, ТУ5; В1, В2, В3, В4, В5 - время реализации приказов ТУ1ТУ5; КБ - контрольный блок (CRC-16); ДИ - длина информации, ИНФ - информация.

Кадр ДТУ имеет переменную длину.

Кадр КТУ предназначен для передачи приказов основным устройствам (электрической централизации, автоматической переездной сигнализации и др.). Каждый кадр начинается полем НТ (начало текста) и заканчивается контрольным блоком длиной два байта. Содержание информации, записанной в контрольный блок, определяется путём деления контролируемой части кадра на образующий многочлен (записывается остаток от деления). Длина кадра записывается в поле ДК. Для кадров КТУ она постоянная и равна 16 байтов.

Рисунок 1 -- Кадры, передаваемые по каналу ТУ

Поле КС - код сигнала. Сигнал ТУ имеет 8 модификаций: включение основного (ОСН) и резервного (РЕЗ) комплектов аппаратуры, перезагрузки линейного модуля (Reset) и пять модификаций сигнала ТУ.

Команда ТУ1 является одинарной командой телеуправления,. При её реализации на линейном пункте возбуждается одно управляющее реле, которое удерживается в возбуждённом состоянии в течение времени, указанном в коде команды. Команды ТУ2 и ТУ3 являются соответственно двойной и тройной командами, т.е. они несут в себе две или три кода команды, которые на линейном пункте приведут к включению двух или трёх управляющих реле. При этом в коде команды указывается отдельно для каждой составляющей команды время её реализации. Команды ТУ4 и ТУ5 содержат соответственно четыре и пять команд, время реализации которых определяется полями В4 и В5.Поле АП - адрес пункта.

Кадры ДТУ предназначены для передачи команд дополнительным устройствам (СПОК, ПОНАБ), которых может быть не более двух. Характерной особенностью этих кадров является то, что они могут иметь переменную длину, что указывается в поле ДИ - длина информации.

Кадров циклического опроса контролируемых пунктов четыре, два из них ГПЗ и ГПН используются при цепочечной структуре линейной цепи, остальные - при многоточечной структуре. Тип сигнала определяется числом, записанным в поле КС. Длина кадра постоянная и составляет 6 байтов.

3.1 Таблицы кодирования ТУ

В таблице 3 приведены команды ТУ для данной станции. Станция оборудована системой ЭЦК-2003 и перегон с автоблокировкой КЭБ1. Приняты следующие обозначения команд:

Н, Ч, Н№, Ч№, М№ - выбор светофора начала маршрута (№ - номер пути отправления или светофора);

ДП, ДМ - выбор категории маршрута (поездной или маневровый);

ДОГ - отмена маршрута групповая;

№ СВ - выбор стрелки для управления (№ - номер стрелки);

(+), (--) - перевод стрелки в плюсовое или в минусовое положение;

Н(Ч)ЗИ - искусственное замыкание нечетной (четной) горловины;

НРИ, ЧРИ - выбор горловины для искусственной разделки;

СННП, СНЧО, СНЧП, СННО - схема направления движения на перегоне (приём, отправление, нечётное, чётное направление);

РОН, РОЧ, ОРОН, ОРОЧ - разрешение и отмена разрешения отправления на перегон;

Н(Ч)№-М№РМ (ОРМ) - разрешение (отмена разрешения) немаршрутизированных манёвров;

СУ (ОСУ) - разрешение (отмена разрешения) временного автономного (сезонного) управления ЭЦ;

ОНД - отмена незаконченных действий ДНЦ;

ВЭОН, ОЭОН, ВЭОЧ, ОЭОЧ - включение или отключение электрического обогрева стрелочных переводов;

ВОМ (ООМ) - включение (отключение) оповещение маневров пути;

ЗРМ - запрет работы монтеров пути;

ВАН, ВАЧ, ВАЦ - вызов акустический (нечётная, чётная, центральная горловина); ВТ - вызов к телефону поездной диспетчерской связи;

РАН, РАЧ, ОРАН, ОРАЧ - включение, отключение разъединителя на высоковольтной линии автоблокировки в нечётной или чётной горловине станции;

РПН, РПЧ, ОРПН, ОРПЧ - включение, отключение разъединителя на высоковольтной линии продольного электроснабжения в нечётной или чётной горловине станции;

МСН, МСЧ, МЗН, МЗЧ - открытие, закрытие маневрового сигнала на светофоре Н или Ч; РС - радиосвязь.

В ДЦ «Сетунь» наряду с простыми командами ТУ применяются сложные команды ТУ. Сложные команды состоят из нескольких простых команд. В таблице 4 приведены примеры сложных команд для данной станции. Сложная команда максимально состоит из 8 простых команд и осуществляется в следующем порядке:

1.Посылка простой команды ТУ№1.

2. Задание и контроль времени удержания первого управляющего реле.

3. Получение ТС №1 от ТУ№1.

4. Состояние сигнала ТС, который принимается после успешной реализации команды (1 - означает смену состояния реле; 0 - неизменность состояния). Делается вывод о реализации или нереализации команды

5. Время ожидания сигнала ТС -- 031с.

6. Посылка простой команды ТУ№2 и т.д.

Время ожидания -- это время возбуждения реле в ЭЦ + время фиксации включения реле + время обработки команды на программном уровне в БКПМ+ время передачи сигналов по каналам связи + время обработки на ЦП + время отображения. Наибольшую долю в этой сумме занимает время на возбуждение реле.

3.2 Таблицы кодирования ТС

На рисунке 2 изображены кадры, формируемые контролируемыми пунктами и передаваемыми по каналу ТС.

Рисунок 2 - Кадры, передаваемые по каналу ТС а) сигнал НТС, б) сигнал ПТС, в) сигнал квитирования

КВ - квитирование; ДИ1, ДИ2 - длины сообщений дополнительных источников 1 и 2; ДТС1, ДТС2 -сообщения дополнительных источников; ДИ - длина сообщения основного источника; НТС, БТС - номер байта и байт сообщения; ТС - полное основное сообщение.

Коды сигналов ТУ и ТС не пересекаются, что позволяет эти кадры передавать по любым каналам. Сигналы ПТС и НТС содержат поля длин кадров ДК, адреса отправителя АО, кода квитирования ранее принятого сигнала ТУ (поле КВ), поля ДИ1, ДИ2, ДТС1 и ДТС2, предназначенные для передачи сообщения от двух дополнительных источников информации и поля передачи контрольной информации основных устройств.

В поле ДИ1 (ДИ2) указывается длина сообщения в байтах, а в поле ДТС1 (ДТС2) - само сообщение. В поле ДИ записывается длина сообщения от основных устройств. При этом в кадре ПТС в поле ТС предаётся полное сообщения без указания номеров байтов, а в кадре НТС - указывается сначала номер байта, в котором контролируется объект, изменивший своё состояние, а затем передаётся сам байт.

Минимальная длина кадров НТС и ПТС - 49 байтов и увеличивается на величину сообщений передаваемых от дополнительных источников.

Кадр квитирования КВС передаётся пунктом, обнаружившим искажение транслируемого по кольцу кадра. Этот пункт, обнаружив ошибку, искажённый кадр не передаёт, а формирует кадр КВС, в который переписывает адрес пункта, передавшего сообщение. При этом транслирующий кадр пункт может обнаружить нарушение длительности кадра (сбой по таймауту) или искажение сообщения (сбой по контрольной сумме).

В таблицах 5 - 13 приведены команды ТС для данной станции и приняты следующие обозначения команд:

- НС, Н№С,ЧС,Ч№С - разрешающее показание поездного светофора;

- Н№МС, Ч№МС, М№С - разрешающее показание маневрового светофора;

- №ПК,№МК - плюсовое/минусовое положение стрелки;

- НАП, ЧАП,№СП - занятость бесстрелочного и стрелочного участка;

- №П - занятость приемо-отправочного пути;

- НПЗ, ЧПЗ,№З - замыкание бесстрелочного и стрелочного участка пути;

- НИ, ЧИ - установка нечетного/четного маршрута на путь;

- ПННП, ПННО, ПНЧП, ПНЧО - установленное направление движения на нечетном/четном перегонах;

- ПНЗП, ПЧЗП - занятость перегонов;

- Н1ПУ, Н2ПУ, Ч1ПУ, Ч2ПУ - занятость 1 и 2 участков удаления на нечетном/четном перегонах;

- НПС, ЧПС - открыт пригласительный сигнал на светофоре Н/Ч;

- П, М -установка категории маршрута;

- НКО, ЧКО - контроль исправности светофорной лампы красного огня на входных светофорах Н/Ч;

- ПНО, ПЧО - перегорание красных светофорных ламп на выходных светофорах;

- МНО, МЧО - перегорание синих светофорных ламп на маневровых светофорах;

- ГСО - групповой контроль несоответствия сигнализации;

- №СВ - выбрана управляемой стрелкой;

- Н1-М4РМ, Н1- М4МН - немаршрутизированные маневры;

- ВВ, ОВ, МВ, ПВ - контроль работы комплектов выдержки времени

- НРИ, ЧРИ - искусственное размыкание по горловинам;

- ГРИ, ИВ - контроль работы комплекта выдержки времени при искусственном размыкании;

- НЗС, ЧЗС - искусственное замыкание стрелок по горловинам;

- ОГ - отмена маршрута;

- РОН, ЧОН - разрешение отправления на перегон;

- ОМВ, ОМЗР, ОМВВ - оповещение монтеров пути; включение, запрет работы, выдержка времени на открытие сигналов;

- ВЭОН, ВЭОЧ - включен электрический обогрев стрелок;

- КИЭОН, КИЭОЧ - контроль изоляции аппаратуры обогрева стрелок;

- ВРАН, ОРАН, ВРАЧ, ОРАЧ - включение/отключение состояние разъединителей высоковольтной линии автоблокировки в Н/Ч горловинах;

- ВРПН, ОРПН, ВРПЧ, ОРПЧ - включение/отключение состояние разъединителя на высоковольтной линии продольного электроснабжения в нечетной/четной горловине;

- АСН - контроль восприятия команды ТУ для вспомогательной смены направления движения на перегоне;

- НКЖ, ЧКЖ - наличие ключей-жезлов;

- НКИ, ЧКИ - неисправность в релейных шкафах входных светофорах;

- ПСТ, ПСН - пожарная сигнализация;

- ВС - охранная сигнализация;

- КПП - контроль перегорания предохранителей;

- КМ - контроль включения макета стрелки;

- КМГ - контроль комплекта мигающих огней светофора;

- МПП-А - неисправность схемы МПС;

- НСС, ЧСС, ВЗ - фиксация сброса стрелки при переводе, потеря контроля стрелки;

- СУ, ВСУ - сезонное управление;

- РУ - резервное управление;

- 1Ф,2Ф,1-2Ф - включение 1/2 фидера на нагрузку, неисправность фидеров;

- КНЗУ - неисправность зарядного устройства панели ПВ2-ЭЦ;

- РЭ - включение резервной электростанции;

- З - сигнализация понижения изоляции на землю;

- ДСП - включение режима ДСП.

Таблица 5 -- Команды ТС в БРКП№1 (основной)

Таблица 6 -- Команды ТС в БРКП№1 (резервный)

Таблица 7 -- Команды ТС в БРКП№2

Таблица 8 -- Команды ТС в БРКП№3

Таблица 9 -- Команды ТС в БРКП№4

Таблица 10 -- Команды ТС в БРКП№5

Таблица 11 -- Команды ТС в БРКП№6

Таблица 12 -- Команды ТС в БРКП№7

Таблица 13 -- Команды ТС в БРКП№8

4 Схемы линейного модуля ДЦ «Сетунь»

4.1 Схема БКПМ

Укрупненная схема линейного модуля БКПМ представлена в Приложении А.

Блок контролируемого пункта модернизированный БКПМ представляет собой промышленный контроллер на базе изделий MicroPC фирмы Octagon Systems, аппаратно и программно ориентированный на выполнение функций системы ДЦ «Сетунь» на линейных пунктах диспетчерского участка.

Стыки А и В обеспечивают включение КП в цепочечную структуру линейного тракта ДЦ и поддержку протоколов передачи информации. В нашем случае, при цепочечной структуре линейной цепи стык А (и соответственно модем А в составе блока БКПМ) устанавливается. Стык примыкания позволяет организовать древовидную структуру связи.

Стык СПОК предназначен для подключения устройства линейного системы передачи ответственных команд (УЛ СПОК). Для связи с устройствами УЛ СПОК и УВК в БКПМ установлены дополнительные расширители и конверторы, формирующие сигналы стандарта RS-422.

Стык УВК предназначен для подключения управляющего вычислительного комплекса УВК релейно-процессорной централизации РПЦ. В состав схемы сопряжения БКПМ с ЭЦ входят блоки БРКП и релейный дешифратор команд ТУ, выполненный на контактах реле РК1--РК14 (с повторителями).

В БКПМ установлен расширитель, образующий два последовательных порта RS-232, и конверторы, преобразующие сигналы портов RS-232 в сигналы портов RS-422.Модемы, служащие для обмена информацией центральным постом и соседним контролируемым пунктом, установлены на стойке связи, которая может находиться в другом помещении.

Блок БРКП предназначен для съема сигналов (ТС) до 32 двухпозиционных датчиков. Интерфейс RS-485 обеспечивает обмен информацией между БРКП и БКПМ, интерфейс программирования позволяет записать в память микропроцессорной платы программу работы блока, узел конфигурации настраивает БРКП на определенные адреса байтов. Мультиплексор ввода информации МВИ обеспечивает очередность ввода байтов информации с групповых устройств оптоэлектронной развязки МГР. Входы МГР содержат высокоомные резисторы, которые исключают влияние контролируемых цепей друг на друга. При этом напряжение, подаваемое на входы МГР, может быть как постоянным, так и переменным напряжение от 12 до 220В.

Сигналы ТС1-ТС16 с блока БРКП1 являются служебными и задействованы для контроля реле РК1--РК15 линейного дешифратора команд ТУ, реле подтверждения контроля ПК, реле резервирования (схема УР), см. чертеж 15.КР.03.03.01.Э3 и 15.КР.03.03.02.Э3.

Выходы НО, HP предназначены для управления схемой переключения на резерв.

Выход «Контроль» предназначен для организации режима диагностики последовательных стыков БКПМ, при этом выход передатчика каждого стыка заворачивается на вход приемника и производится тестовая процедура контроля стыка.

Структурная схема БКПМ с резервированием представлена на рисунке 3.

Все указанные выше стыки переключаются по одной схеме. Входы приемников основного и резервного блока соединены параллельно; выходы передатчиков коммутируются контактами реле УР. Резервный блок находится в «горячем» резерве.

Вывод команд осуществляется по 14 разрядной шине К в двоичном коде (см. 15.КР.03.03.02.Э3) При этом возбуждаются реле РК. Вывод сообщения заканчивается возбуждением реле ПК. Дальнейшая дешифрация команд происходит с использованием пирамидального дешифратора.

Достоинством этого схемного решения является сокращение числа реле, к недостаткам следует отнести то, что исполнительными устройствами могут быть только реле.

Рисунок 3 Структурная схема БКПМ с резервированием

Схема электропитания представлена на чертеже 15.КР.03.03.01.Э3. Схема предназначена для обеспечения питания основного и резервного блоков БКПМ. Состоит из защитных плавких предохранителей, обеспечивающих защиту оборудования в случае превышения тока нагрузки, сглаживающего фильтра, образованного дросселями с конденсатором и защитных стабилитронов. Реле СБ обеспечивает сброс питания блоков БКПМ в случае необходимости. Полюса БП-О, БП-Р для питания соответственно основного и резервного блоков БКПМ.

4.2 Схемы релейных дешифраторов РДШ1 и РДШ2

Дешифратор ТУ представлен на чертеже 15.КР.03.03.03.Э3.

Первая ступень дешифратора построена с использованием контактов реле РК1 …РК4. На выходе этого дешифратора включены 16 реле К. РДШ является пирамидальным дешифратором, т.е. одновременно под током может быть только одно реле К.

Дешифратор второй ступени построен на контактах реле РК5, РК6, РК7 и имеет шестнадцать выходов. К этим выходам подключены наборы контактов реле К1…К16, образующие цепи управления устройствами электрической централизации, в соответствии с таблицей кодирования. Контакты реле искусственной разделки подключаются через реле 9Ш, которое подключает к ним полюс питания СИВ (проверка наличия цепи, ведущей от БМВШ). Также через контакты реле 9Ш подключаются контакты реле искусственного замыкания горловин станции.

4.3 Схемы объединения блоков БРКП и информационных цепей

В данной курсовой работе применены блоки БРКП-24 (см. 15.КР.03.03.05.Э3), которые рассчитаны на входное напряжение постоянного или переменного (50Гц) тока, имеющее эффективное значение 18,5?26,4В /5/. Блок БРКП-24 предназначен для съема сигналов ТС со свободных контактов реле и с ламп табло. Электропитание БРКП осуществляется от источника постоянного тока напряжением 18-36В. Ток, потребляемый одним БРКП, не превышает 0,12А.

В состав КП совместно с двумя БКПМ входят два БРКП, один из которых основной, а второй -- резервный, для съема служебной информации системы. При этом снимаемые сигналы дублируются. Служебные БРКП устанавливаются на стативе ДЦ «Сетунь», отдельно от остальных БРКП.

БРКП№2?№8 между собой объединяются через разъемы Х2 и Х3 при помощи витой пары. У последнего БРКП через разъем Х3 подключается согласующее сопротивление 120 Ом для нормального функционирования процесса работы БРКП. Обмен данными со БКПМ, расположенном на стативе ДЦ «Сетунь» идет по стыку F1 при помощи интерфейса RS-485.

Обмен данными между КП и ЦП (РС «Связь») по прямому каналу происходит через стык В, данные на который передает основной БКПМ при обесточенном состоянии реле УР и РР при помощи экранированной витой пары. Резервный БКПМ осуществляет передачу при возбужденном состоянии реле РР. Обмен данными с РС «Связь» по обходному каналу происходит через стык А также при участии основного и резервного БКПМ, причем последний находится в «горячем» резерве.

5 Схемы увязки по управлению устройств линейного модуля с ЭЦ станции

На станции применяется система ЭЦ-К-2003 - это электрическая централизация малых станций с размещением аппаратуры в контейнере и предназначена для управления стрелками и сигналами всех видов раздельных пунктов железных дорог с числом стрелок 6-8 при использовании одного контейнера и до 15 стрелок при применении двух (сдвоенных) контейнеров. ЭЦ-К -- система модульного типа.

Основные эксплуатационно-технические характеристики следующие: возможность работы на резервном управлении при ДЦ; использование маневровой маршрутизации для производства маневровой работой; центральное питание путевых устройств ЭЦ; индивидуальный перевод стрелок; групповое замыкание и размыкание стрелок по горловинам при установке и отмене маршрутов.

Схемы увязки по управлению включают в себя следующие схемы:

1. Схема управления стрелками.

2. Схема включения путевых реле и их повторителей.

3. Схема включения огней светофоров.

4. Схема установки и размыкания маршрутов.

5. Схемы немаршрутизированных передвижений.

6. Схемы кодирования станционных рельсовых цепей.

7. Схемы реле смены режимов управления.

В данной курсовой работе в соответствии с заданием приведены: схема управления и вспомогательного перевода стрелок; схемы задания, отмены и искусственного размыкания маршрутов (для четной горловины станции); схема реле РУ и передачи станции на сезонное управление.

5.1 Схема реле РУ и передачи станции на сезонное управление

Реле РУ - реле резервного управления. В схеме реле РУ (см. 15.КР.03.03.09.Э3) проверяются следующие условия: контактами НКЖ, ЧКЖ - отсутствие хозяйственного поезда на перегоне; контактом реле ГРИ - отсутствие разделки; контактом КМ - возбужденное состояние реле контроля макета стрелки; контактом зП - отсутствие аварийного закрытия переезда. РУз - замок для перехода на резервное управление при отказе

Реле ВСУ - реле восприятия сезонного управления; СУ - дача сезонного управления; ОСУ - отключение сезонного управления; ОГ - реле групповой отмены.

В исходном состоянии станция находится на диспетчерском управлении. ДНЦ посылает команду ТУ «СУ», после чего реле СУ встает под ток (лампа СУ начинает работать в мигающем режиме), далее ДСП на станции нажимает кнопку СУ и возбуждается реле ВСУ (лампа СУ начинает гореть ровным светом постоянно). Контактом реле ВСУ производится включение всех реле РУ, обеспечивая подключение цепей управления ЭЦ к кнопкам пульт-табло, а также снятие с блокировки реле СУ отключением питания ДЦМ.

Отмена сезонного управления производится нажатием ДСП кнопки СУ и кнопки отмены (ОГ). Реле ВСУ и РУ обесточиваются.

Возврат станции на ДУ возможен только при завершении ранее начатых ДСП действий, которые диспетчер завершить не сможет, или при которых передача станции на ДУ не разрешается. К таким действиям относятся: изъятие ключа-жезла, начало искусственной разделки по горловинам, использование макета стрелки, искусственное замыкание стрелок или отключение стрелки от управления, аварийное закрытие переезда.

Контактом реле РУ в полюсе питания ТП обеспечивается отключение всех кнопок пульт-табло от управляемых ими схем ЭЦ.

5.2 Схемы задания маршрутов, отмены и искусственного размыкания маршрутов

Так как маршрутный набор для установки маршрута не используется при диспетчерском управлении (из-за невозможности применения двукратного перевода стрелки), то задание поездных и маневровых маршрутов осуществляется после приема команд ТУ по соответствующему ЭЦ-К-03 алгоритму в следующей последовательности:

1. Осуществляется последовательный перевод стрелок, входящих в маршрут и охранных, согласно таблице взаимозависимости. При этом, при неудачной попытке перевода стрелки в течении заданного времени, производится возврат ее в первоначальное положение и после получения контроля выполняется повторная попытка перевода стрелки.

2. После перевода всех стрелок и получения контроля соответствующего задаваемому маршруту положения реализуются сигналы ТУ, обеспечивающие задание маршрута (воздействие на кнопочные реле).

Затем происходит выбор рода маршрута (П -- поездной, М - маневровый) и нажимается индивидуальная кнопка светофора. Возбуждается реле 1С и выключает питание реле категории маршрута (см. 15.КР.03.03.07.Э3).

Для реализации команд установки и отмены поездных и маневровых маршрутов через верхние клеммы статива ДЦ «Сетунь» при нахождении станции на диспетчерском управлении (тыловой контакт РУ) организуются сигналы ТУ, воздействующие на реле выбора категории маршрута, кнопочные реле, отмены маршрутов и искусственного размыкания.

Команды на открытие сигналов и отмену поездных и маневровых маршрутов являются двухимпульсными. При установке маршрутов первый импульс «нулевой» (к верхней клемме статива ДЦ «Сетунь» не подключается исполнительное реле), а второй импульс воздействует на соответствующее кнопочное реле. Это решение позволяет значительно сократить количество команд и монтажные работы. При отмене маршрутов первый импульс воздействует на вспомогательное реле ДОГ, а второй - на соответствующее кнопочное реле.

Реле 1С (реле-счетчик) в цепи кнопочных реле фиксирует нажатие кнопки светофора. Реле ГПС - реле пригласительного сигнала.

Искусственная разделка горловины станции производится в несколько этапов:

1. При получении с ПУ команды ТУ выбора горловины для искусственной разделки, реализуется сигнал «Ч(Н)РИ» выбора горловины, включается реле Ч(Н)РИ, которое блокируется до размыкания. Для исключения включения реле Ч(Н)РИ при занятом комплекте искусственной разделки воздействие на реле ЧРИ и НРИ организуются через шину СИВ.

2. Индикация выбранной горловины на АРМ-ДНЦ осуществляется либо по сигналу ТС через контакты реле Ч(Н)РИ, либо при съеме информации со светодиодов пульт-табло по мигающему режиму соответствующего сигнала ТС.

3. После приема ответственной команды «ГРИ» кратковременно срабатывает реле ДГРИ. Контактом реле ДГРИ осуществляется включение схемы искусственного размыкания.

При движении поезда без открытия сигнала искусственное замыкание стрелок горловины осуществляется следующим образом: после реализации сигнала ОТУ «ЧзС»(«НзС»), срабатывает реле НдЗ (ЧдЗ), тыловым контактом которого осуществляется обесточивание соответствующего замыкающего реле.

Для организации маневровых передвижений с малодеятельных ответвлений вместо организованных маршрутов предусмотрены немаршрутизированные маневры с включением сигнала сигнальной кнопкой того светофора, по которому должно осуществляться передвижение. Перекрытие сигнала происходит автоматически после освобождения подвижной единицей рельсовой цепи за светофором.

Для управления от ДНЦ немаршрутизированными маневрами предусмотрены сигналы ТУ «Н3-М4РМ» (разрешение маневров), «Н3-М4НМО» (отмена разрешения маневров) и сигнал ОТУ «Н3-М4МИО» (сигнал искусственной отмены немаршрутизированных маневров). Для упрощения алгоритма отмены немаршрутизированных маневров отмена производится реализацией одного сигнала ТУ «Н3-М4НМО», в результате чего включается одноименное реле, контактами которого включается реле Н3-М4РМВ и обесточивается реле ОГ, имитируя нажатие двух кнопок, необходимых для отмены.

5.3 Схемы управления и вспомогательного перевода стрелок

В системе ЭЦ-К-03 предусмотрено использование пятипроводной схемы управления стрелочным электроприводом переменного тока. Особенности ее применения состоят в следующем. Во0первыз питающая установка ЭЦ-К-03 не имеет достаточно мощного источника питания для одновременного перевода двух и более стрелок. Это условие требует обеспечения последовательного перевода стрелок, при котором перевод стрелки невозможен до окончания перевода предыдущей стрелки. Во-вторых, система ЭЦ-К-03 обеспечивает возможность подключения к диспетчерскому управлению. В системе ДЦ не предусмотрен индивидуальный контроль за переводом стрелок, поэтому защиту стрелочных электродвигателей от длительных перегрузок при попадании посторонних предметов между остряком и рамным рельсом выполнено ограничением времени работы электродвигателя на фрикцию. В-третьих, в отличие от крупных станций небольшое число стрелок в ЭЦ-К-03 позволяет предоставлять ДСП возможность отключения от управления стрелок всей горловины. В ЭЦ-К-03 не предусмотрен двукратный перевод стрелок, поэтому при диспетчерском управлении станцией, маршрутный набор для установки маршрута не используется, а управление рабочей цепью стрелок осуществляется от ДЦ «Сетунь» сигналом и командой ВПС через соответствующее дополнительное реле.

Для индивидуального перевода стрелок и перевода их при установке маршрутов через верхние клеммы статива ДЦ «Сетунь» включаются соответствующие реле выбора стрелки (№СВ) (см. 15.КР.03.03.06.Э3), вновь устанавливаются реле ДУП или ДУМ для выбора направления перевода стрелки. Для управления рабочей цепью стрелки при ее переводе организуется сигнал ТУ «ВПС», воздействующий на схему отключения рабочей цепи стрелок.

Команда на перевод стрелок является сложной командой, состоящей их одноимпульсной команды выбора стрелки для перевода «№СВ» и двухимпульсной команды перевода, где первый импульс «ДУП» или «ДУМ», а второй «ВПС».

Вспомогательный перевод стрелок без контроля свободности стрелочного участка относится к ответственным командам ТУ и осуществляется в следующей последовательности:

1. При получении команды перевода при занятой стрелочной секции срабатывает реле №СВ и встает на самоблокировку до начала перевода стрелки или до отмены выбора (ДОСВ). Обмотки включения и самоблокировки реле №СВ распарены дл исключения возможности образования обходных цепей питания через схемы формирования ТУ РДШ команд;

2. Фронтовым контактом реле №СВ осуществляется передача сигнала ТС на ПУ.

3. После проверки ДНЦ правильности выбора станции и номера стрелки на КП посылается ответственная команда вспомогательного перевода стрелок, в результате восприятия которой срабатывает и встает на самоблокировку до начала перевода реле СА, воздействующее на схему вспомогательного перевода стрелок ЭЦ.

4. Контактом ВК шунтируется контактам реле МСП в схеме управления стрелочным электроприводом.

5. Далее на КП посылается двухимпульсная команда перевода, в результате восприятия которой срабатывает ДУП или ДУМ и ВПС.

От шин питания УП и УМ последовательно с пусковым реле НПС включается реле ГУ (см. 15.КР.03.03.08.Э3). В этой цепи проверяются условия безопасного перевода стрелки: отсутствие установленного с участием стрелки маршрута контактом НЗ1 и свободность стрелочной секции контактом МСП. Из-за малой величины тока, ограниченной высоким сопротивлением обмотки реле ГУ, реле НПС не срабатывает и через контакт реле ГУ срабатывает реле ВПС (вспомогательное пусковое). Реле ВПС включает реле СБ, а реле СБ включает реле СЗ. Реле СЗ своим контактом шунтирует обмотку реле ГУ. После выключения реле ГУ включается реле НПС. Реле НПС обрывает цепь контрольного реле ОК и подготавливает цепь для перевода стрелки, а также своим контактом параллельно обмотке подключает обмотку реле ППС.

Перебросив поляризованный якорь, реле ППС отключает питание от обмотки 2-4 реле НПС и подключает рабочую цепь стрелки. Начинается перевод стрелки.

До начала перевода стрелки, после выключения реле ГУ, реле ВПС находится под током по цепи самоблокировки через контакт реле ОСБ.

После перевода стрелки контактами автопереключателя размыкается рабочая цепь и реле НПС и ВПС опускают свои якоря. После чего схемы управления стрелкой приходят в исходное состояние.

В случае недохода стрелки в крайнее положение за 16,0 секунд, выключится реле СФ и приведет схемы в исходное состояние, защитив, таким образом, стрелочный электродвигатель от перегрузки.

Для перевода стрелки, в случае занятости стрелочно-путевой секции, дежурный нажимает пломбируемую кнопку ГВК и кнопку СВ. В результате этих действий ДП включает реле ПВК, включается реле ПОВК и включается реле ВК. Затем дежурный отпускает кнопку ГВК и нажимает кнопку перевода в «+» или «--». При ДУ питание в схему реле ПВК подается при помощи контакта реле СА.

6 Схемы увязки по контролю устройств линейного модуля с ЭЦ станции

Увязка с ЭЦ для получения сигналов ТС показана на чертеже 15.КР.03.03.04.Э3, она производится при помощи блоков БРКП.

Один БРКП поддерживает 32 двух позиционных датчиков, поэтому согласно таблицам кодирования ТС необходимо 9 блоков БРКП. 32 Входа разделены на 4 группы по 8 входов, причем каждая группа имеет отдельный общий обратный провод.

7 Индивидуальное задание: схемы включения путевых реле четной горловины для системы ЭЦ-12-03

В чертеже 15.КР.03.03.10.Э3 приведена схема включения путевых реле четной горловины, их повторителей и медленнодействующих стрелочных путевых реле МСП (МП для бесстрелочного участка) и ВСП (ВП для бесстрелочного участка).

В исходном состоянии путевые реле, контролирующие свободность стрелочных секций № СП и бесстрелочного путевого участка ЧП, а также их медленнодействующие повторители № МСП и ЧМП находятся под током, а реле №ВСП и ЧВП обесточены. К шине ВСП подключен положительный полюс станционной батареи П, шина МСП без тока. Отпускание якоря основного путевого реле приводит к выключению всех его повторителей и повторителя МСП.

Для исключения влияния кратковременного срабатывания путевого реле на процесс размыкания маршрута, при потере шунта под движущимся поездом, в цепь замыкающего реле введен контакт медленнодействующего на подъем повторителя путевого реле МП (МСП) /6/.

Также контакты путевых реле секций участвуют в создании цепи контрольно-секционных реле при установленном маршруте для проверки свободности всех изолированных стрелочных и путевых участков.

Путевые реле приёмоотправочных путей не имеют медленнодействующих повторителей и содержат только 2 повторителя для размножения контактов, чтобы обеспечить нормальное функционирование ЭЦ.

Срабатывание основного путевого реле вызовет возбуждение его повторителей, в результате чего нижняя обмотка реле ВСП окажется подключенной к шине ВСП. Если комплект блоков выдержки времени свободен, к этой шине будет подключен плюсовой полюс источника питания. Реле ВСП, сработав, самоблокируется и подключит к шине ВЗУ отрицательный полюс источника питания одного из реле 1У или 2У (или обоих одновременно). Это приведет к отключению напряжения ВСП, что исключит возможность срабатывания реле ВСП других рельсовых цепей до освобождения комплекта выдержки времени.