Диагностика состояния технических средств автоматизации и механизации сортировочных станций

В соответствии с ЭТТ к технологии и техническим средствам механизации и автоматизации сортировочных станций функция контроля, диагностики состояния реализуется контрольно-ди­агностическим комплексом станционных устройств КДК УВК.

Комплексный диагностический контроль (КДК) предполагает как наличие встроенных в управляющие подсистемы контрольно-диагностических задач, так и дополнительных специализирован­ных устройств диагностики. Устройства КДК размешаются на го­рочном посту и имеют функциональные связи с УВК ГАЦ и УУПТ.

Комплекс обеспечивает решение следующих задач: оценку состояния технических и технологических объектов по со­вокупности признаков по запросам управляющих систем; обна­ружение отказов устройств и функций, формирование сообщения управляющим подсистемам, оперативному и эксплуатационно­му персоналу на АРМы; автоматизацию измерений, синхронную обработку и регистрацию контролируемых параметров; форми­рование динамических и диагностических протоколов, архивиро­вание и передачу диагностической информации.

Другой аспект важности средств диагностики связан со специ­фикой управления вагонами на спускной части горки: это отсут­ствие возможностей непрерывного управления движением отцепов по всей траектории их скатывания. В связи с этим при отказе ка­ких-либо технических средств возникает необходимость исполь­зования реконфигурации систем управления в части автоматичес­кого перехода к резервным алгоритмам управления.

Значимость функции диагностики технических средств в со­временных условиях эксплуатации сложных систем и многофунк­циональных устройств, на фоне дефицита широкопрофильных спе­циалистов эксплуатации, весьма велика.

Сегодня происходит непрерывный рост количества элементов в технических устройствах и системах, все более усложняются сами элементы и функциональные связи между ними. Будущее, как пра­вило, весьма неопределенно, поэтому трудно при прогнозирова­нии точно «угадать» будущую ситуацию. Однако это и не является

основной задачей прогноза. Важно на основе анализа текущего состояния объекта уловить тенденцию его поведения, логику раз­вития прогнозируемого параметра. Автоматизированная диагнос­тика позволяет существенно ускорить поиск неисправностей уст­ройств и зачастую, предупредить возможные отказы, что облегча­ет и упрощает технологию обслуживания.

Комплексный диагностический контроль предполагает полный охват средствами диагностики технических средств, входящих в состав систем автоматизации, включая соединительные линии ин­формационной связи и цепи питания, а также реализацию всевоз­можных диагностических функций, в том числе контроль, само­тестирование и самодиагностику напольного оборудования и внешнюю функциональную диагностику на уровне подсистем и систем автоматизации.

Особенностью автоматизированных систем управления для сортировочных горок является возможность управления движением отцепов только в локальных зонах (стрелки, тормозные позиции), поэтому ее перевод в так называемый защитный отказ, при выходе из строя отдельных элементов не обеспечивает решения проблемы безопасности. Наиболее эффективным решением вопроса обеспе­чения непрерывности управления технологическим процессом и снижения риска возникновения опасных ситуаций в этих условиях следует считать автоматическую реконфигурацию системы управ­ления в реальном масштабе времени на основе данных комп­лексного диагностического контроля на алгоритмическом уров­не. В решении такой задачи заключаются специфические требова­ния к КДК для горочных систем управления.

Современный комплекс технических средств горочной авто­матизации представляет весьма сложную систему, объединяющую множество напольных и постовых устройств. Совокупность тех­нических средств, каждое из которых решает автономную задачу, объединенных функциональными связями и зависимостями в еди­ную систему контроля и управления, представляет сложную систе­му управления.

В современных системах горочной автоматизации диагности­ка напольных устройств осуществляется внешними аппаратными средствами, входящими в состав УВК, т.е. средствами диагностирования,

выполненными конструктивно отдельно от объектов диагностирования. Эти функции в системах горочной автоматиза­ции, возложены на контрольно-диагностический комплекс.

Существенной особенностью реализации функций КДК в сис­темах горочной автоматизации является то, что они осуществляют­ся на этапе внедрения уже созданных, серийно выпускаемых уст­ройств, в которых на этапе разработки не были заложены функции встроенной диагностики. Причем комплекс напольных техничес­ких средств весьма разнообразен как по функционально решаемым задачам, так и степени использования интеллектуальных средств современной электроники. Отсутствие обязательных требований к реализациифункций самотестирования и самодиагностики в наполь­ных устройствах, как и отсутствие у них возможностей дистанцион­ного тестирования самих себя, безусловно усложняет задачу уни­фикации построения эффективных средств внешней диагностики.

Внешние аппаратные средства диагностирования предназна­чены для проверки (контроля) исправности или работоспособнос­ти объектов диагностики,поиска дефектов, нарушающих их нор­мативное функционирование и прогнозирование предотказных со­стояний. Перечисленные задачи возлагаются на любое автономно функционирующее техническое средство.

Средства КДК горочных систем относятся к классу универ­сальных, в отличие от специализированных, работающих со смен­ными программами, пригодными для диагностирования многих классов (типов) объектов.

Для выполнения возлагаемых на них функций они имеют несколько групп устройств:

для оценки параметров и характеристик устройств диагностирова­ния; для хранения алгоритмов диагностирования и другой (на­пример нормативной) информации, необходимой для реализации алгоритмов и анализа результатов реализации; для реализации алгоритмов диагностирования; для анализа и выдачи результатов реализации алгоритмов диагностирования (включая документи­рование и прогнозирование); для управления параметрами объек­тов диагностирования.

Структура построения комплекса универсальных технических средств внешней диагностики показана на рис. 4.29.

Организация внешних средств тестового диагностирования в значительной степени определяется условиями их эксплуатации: числом диагностируемых объектов в единицу времени, возмож­ностью и необходимостью локального диагностирования элемен­тов объекта; требуемой глубиной диагностирования; набором фи­зических параметров, требующих измерения и контроля; типами воздействий, которые нужно подавать на объект; требованиями к эффективности средств диагностирования и т.п.

Современные системы железнодорожной автоматики, в част­ности горочной, характеризуются большим количеством диагнос­тируемых источников их сложностью реализации с использовани­ем микропроцессорной техники, их ответственностью в управле­нии движением транспортных объектов. В этой связи использова­ние современных вычислительных машин для построения внешних средств тестового диагностирования представляется естественным. При этом на ПЭВМ возлагается задача управления периферийной аппаратурой диагностирования. Наряду со специальным диагности­ческим терминалом используется стандартное периферийное обо­рудование: устройства хранения информации, принтеры, мо ниторы,

устройства связи с объектом, устройства внутрисистем­ной связи.

На рис. 4.29 ПЭВМ через устройства связи УС соединяется с рабочим (рабочими) местом диагностирования (АРМД),условно показаны три специализированных рабочих места, которые на практике вполне могут быть объединены в одном АРМе диагнос­тики. Сделано это для акцентирования внимания на три решаемые типовые задачи: диагностирование технического состояния соеди­нителей (линий связи) — АРМД1; диагностирование простых по функциональному назначению устройств (напольных датчиков обнаружения) — АРМД2; диагностирование сложных измеритель­ных и исполнительных устройств — АРМДЗ.

Первый диагностический АРМД1 можно отнести к категории пассивного (П1), диагностические функции которого весьма про­сты и ограничены запоминанием лишь одной элементарной про­верки безусловного алгоритма диагностирования и анализом фак­тических результатов одной этой проверки.

АРМД2 и АРМДЗ могут быть отнесены к разряду актив­ных (А2 и A3), в функции которых входят операции по запоми­нанию условных алгоритмов диагностирования, анализ факти­ческих результатов элементарных проверок и оценок результа­тов измерений реализуемых алгоритмов, операции по установ­лению диагноза и прогноза технического состояния объекта по выбранной модели.

Следует заметить, что для повышения достоверности резуль­татов диагностирования проверяется правильное функционирова­ние и соответствующих устройств самих АРМов встроенными сред­ствами тестирования и самодиагностики.

Схема функционирует по следующему алгоритму. Исход­ная информация о каждом объекте и все необходимые алгорит­мы диагностирования и модели вводятся в специализированную ЭВМ. В процессе диагностирования в нее поступает информа­ция о диагностируемых параметрах объекта, которая накапли­вается, сортируется, анализируется и документируется. В пас­сивных АРМах обратная связь ЭВМ — объект отсутствует. По­этому ЭВМ формирует результаты диагноза по результатам поступающей информации.

В активных системах происходит съем информации с объек­та по запросу системы, либо оператора АРМа. Результаты диагнос­тирования выводятся на монитор.