Система микропроцессорной горочной автоматической централизации (ГАЦ МН)

Появление нового класса систем горочной автоматической централизации связано прежде всего с широким внедрением мик­ропроцессорной техники управления и необходимостью решения задач комплексной автоматизации сортировочных станций. Глав­ная задача любой из известных систем ГАЦ, независимо от их мо­дификаций, состоит в обеспечении заданных маршрутов следова­ния отцепов по спускной части сортировочной горки в сортиро­вочный парк посредством управления стрелками по маршрутам движения отцепов.

Современные задачи управления технологическими процесса­ми сортировочных станций реализуют не только задачи непосред­ственного управления транспортным объектом (отцепом), но и не­прерывного мониторинга транспортных средств, т.е. отслеживание и регистрацию их в зоне перемещения в реальном масштабе време­ни. Поэтому задачи систем ГАЦ существенно усложняются добав­лением функциональных решений по автоматизации формирова­ния маршрутов движения отцепов. Среди них корректировка про­граммы роспуска по результатам расцепа, формирование инфор­мации о фактическом накоплении вагонов на путях сортировочно­го парка, данных о чужаках и др. Более того на системном уровне возникает необходимость обеспечения информационного обмена со смежными системами управления и информационно-планирующе­го уровня. Все перечисленное потребовало широкого использова­ния средств вычислительной техники, поскольку использование ре­лейных схем для решения многих логических задач стало неоправ­данным в силу своей громоздкости и низкой надежности.

Использование микропроцессорной техники позволяет повы­сить уровень безопасности, существенно уменьшить площадь для размещения оборудования, потреблять меньше электроэнергии, уменьшить объемы строительно-монтажных работ и снизить экс­плуатационные расходы. Наряду с существенным уменьшением потребностей в количестве релейных элементов микропроцессор­ные системы легко реализуют такие функции, как протоколирова­ние и документирование технологических процессов и действий

эксплуатационников в течение заданного времени. Немаловажны­ми следует считать и такие достоинства микропроцессорных сис­тем, как возможности реализации комплексной диагностики с кон­тролем всех отказов устройств, прогнозированием предотказных состояний и выводом этой информации на дисплей автоматизиро­ванного рабочего места электромеханика.

Микропроцессорные системы горочной централизации имеют неоспоримые достоинства при создании комплексных систем авто­матизации сортировочных станций, поскольку позволяют достаточно просто сопрягать напольные источники первичной информации с системами высокого информационно-планирующего уровня.

На рис. 4.13 показана структурная схема микропроцессорной системы ГАЦ МН. Состав оборудования ГАЦ МН включает по­стовые и напольные устройства.

Ниже указан состав постового оборудования.

1.Управляющий вычислительный комплекс (УВК ГАЦ) в со­ставе: промышленный компьютер, устанавливаемый в отдельном помещении или на релейных штативах в непосредственной близости от контрольных и исполнительных реле; сервер-шлюз, микро­ процессорное устройство, сопрягающее внутреннюю сеть системы и внешнюю сеть передачи данных; УВК ГАЦ по существу пред­ставляет собой «мозг» системы ГАЦ и выполнен на стандартных функциональных модулях комплекта микропроцессорных средств для индустриальных, бортовых и встроенных систем управления, контроля и сбора данных.

2. Автоматизированное рабочее место дежурного но горке — АРМ дежурного по горке (АРМ ДСПГ); рабочие места горочных операторов тормозных позиций. АРМы горочных операторов ус­танавливаются на пультах из расчета по одному АРМу на пучок путей для отображения информации о маршруте, параметрах от­цепов, режиме управления стрелками, диагностической информа­ции об опасных отказах напольных и постовых устройств, появ­лении негабарита на стрелках, а также информации о текущем раз­мещении отцепов на соответствующем пучке.

3.Контрольно-диагностический комплекс КДК ГАЦ МН, предназначенный для контроля и диагностики функционирования напольных и постовых устройств.

Контроллер вершины горки (КВГ) предназначен для приема программы роспуска из ГАЦ МН, контроля расцепа вагонов на вершине горки, управления горочным светофором, скоростью рос­пуска и указателем количества вагонов в отцепах, а также исправ­ного состояния устройств зоны вершины горки. КВГ размещается в специальном помещении в зоне вершины горки и включает в себя промышленный компьютер, монитор с клавиатурой, терми­нальные платы с модулями дискретного ввода и вывода сигналов, модем связи с УВК ГАЦ МН, размещаемым на горочном посту.

В состав напольного оборудования ГАЦ МН входят устрой­ства, размещаемые непосредственно вдоль маршрута движения вагонов. К ним относятся: горочные и маневровые светофоры, стре­лочные приводы, датчики обнаружения вагонов на контролируе­мых участках: рельсовые цепи, устройства счета осей вагонов, ра­диотехнические датчики, датчики измерения скорости движения вагонов и др.

Напольными устройствами оборудована вершина горки, из­мерительный участок и стрелочные участки сортировочной горки.

В составе оборудования системы ГАЦ МН нет горочного про­граммно-задающего устройства, как отдельного функционально­го устройства, входящего в состав релейных систем, а также уст­ройства контроля головной зоны (УКГЗ). В микропроцессорной системе ГАЦ функции названных устройств сохранены, дополне­ны и возложены на контроллер вершины горки и управляющий вычислительный комплекс УВК, т.е. перераспределены.

ГАЦ МН обеспечивает управление процессом роспуска соста­вов на горках с дистанционным управлением стрелками в следую­щих режимах:

• ручной режим — команды на перевод стрелок передаются с пультов операторов;

• автоматический режим — команды на перевод стрелок пе­редаются от УВК ГАЦ МН, при этом возможны два режима роспуска:

- маршрутный — при наборе маршрутных заданий с кнопок пульта дежурного по горке;

- программный — при автоматическом вводе данных сортиро­вочного листка из АСУ СС в электронном виде в УВК ГАЦ МН.

После загрузки компьютера УВК ГАЦ программы ГАЦ по специальной инструкции пользователя производится автоматичес­кий запуск и проверка (тестирование) всех процессов и состояния технических средств, а на экранах всех мониторов системы ото­бражаются основное состояние и сообщение о готовности системы к функционированию. Следует отметить, что в процессе функцио­нирования системы автоматически проверяется работоспособность аппаратных и программных средств, а результаты диагностики можно видеть в окне сообщений всех мониторов системы.

В режиме автоматического роспуска состава ГАЦ МН выпол­няет ниже перечисленные операции.

Перед началом роспуска состава по инициативе АСУ СС в УВК ГАЦ через специальное устройство, сопрягающее внутрен­нюю сеть системы и внешнюю сеть передачи цифровой информа­ции, названное сервером-шлюзом, поступают данные готового сортировочного листа. Помимо данных об отцепах в этих сведе­ниях содержится информация о состоянии путей парка приема. На основании этих данных УВК ГАЦ формирует программу роспус­ка всего состава. Программа предусматривает маршруты движе­ния последовательно каждого отцепа в данном составе на задан­ный сортировочный путь. Программные и технические возможнос­ти УВК допускают формирование до 128 маршрутов следования отцепов для одного распускаемого состава, т.е. практически для любого расформируемого состава в системе составляется програм­ма всех маршрутов следования отцепов. При необходимости в УВК может осуществляться предварительная корректировка про­граммы роспуска, например, при изменении ситуации с занятием сортировочных путей, состоянии технических средств и др. В этом случае УВК ГАЦ формирует и передает сообщение в АСУ СС о введенных изменениях по тому же маршруту: сервер — АСУ СС. После формирования программа роспуска состава транслируется в контроллер вершины горки КВГ. Более подробно работа КВГ описана ниже.

Начало роспуска инициирует дежурный по горке (нажатие кнопки «Р» АРМ ДСПГ) на пульте. В это время контроллер КВГ подает управляющие сигналы на горочный светофор ГС и указа­тель количества вагонов в отцепе УКВ. УВК ГАЦ выдает управляющие

команды на переводы стрелок по маршруту движения отцепов через блок СГ-76У.

Отцеп скатывающийся с горки, регистрируется идентифицируется в КВГ на базе информации, поступающей от напольных устройств контроля расцепа. Эта информация, содержащая описание текущего отцепа, транслируется в УВК ГАЦ. При достижении скатывающимся отцепом первой стрелки по маршруту его движения он регистрируется напольными датчиками стрелочных зон, т. е. обнаруживается. Датчиками счета осей распознается тип отцепа по количеству в нем осей и данные сопоставляются с описанием отцепа, скатившегося с горки. Далее осуществляется идентификация отцепов по критерию количества в нем осей. При совпадении этих сведений подтверждается факт достижения скатившимся отцепом заданной стрелки по маршруту и то, что до этого момента не произошло ни деления отцепа, ни нагона его другим.

При выезде отцепа за пределы стрелочной зоны данной стрелки, УВК ГАЦ транслирует очередную команду в блок управления этой стрелкой для реализации маршрута движения очередного отцепа. Программно обеспечивается упреждающий перевод стрелок по маршруту следования отцепов с реализацией контроля положения стрелки, положения стрелочной рукоятки на АРМ ДСПГ и регистрацией времени перевода стрелки. При превышении допустимого времени перевода осуществляется программный автовозврат стрелки.

Напольными устройствами стрелочной зоны проверяется его свободность и завершенность перевода стрелки в заданное положение, также производится обнуление показаний счетчиков датчиков счета осей стрелки. Все устройства подготовлены для регистрации очередного отцепа.

По мере скатывания отцепа по стрелочным участкам установленного программой маршрута движения информация об отцепе в УВК ГАЦ о нем документируется и обнуляется в оперативной памяти. При достижении отцепом заданного пути сортировочного парка, что регистрируется его проездом последней стрелки по маршруту движения, УВК ГАЦ передает в АСУ СС информацию о поступившем на заданный путь отцепе.

Напольными устройствами стрелочных участков производится обнаружение отцепов с момента вступления их на предстрелочный

участок и до момента проезда последней колесной парой остряков. Для этого используется комплексирование технических средств в различных сочетаниях – РТД-С, ИПД; УСО, РЦ, РТД-С – в зависимости от интенсивности работы стрелочного участка. Информация от напольных датчиков обеспечивает защиту стрелок от несанкционированного их перевода под любыми вагонами, включая длиннобазные.

При управлении роспуском ГАЦ МН обеспечивают защиту от удара в бок при обнаружении впереди идущего отцепа, не успевающего освободить габарит соответствующей стрелки, с учетом скоростей движения обоих отцепов путем перевода стрелки по маршруту текущему отцепу.

При обнаружении опасных отказов напольных и постового оборудования из УВК ГАЦ на АРМы операторов выдается звуковой и визуальный сигнал опасности.

В процессе роспуска в системе непрерывно обновляется в реальном масштабе времени пространственно-временная модель состояния спускной части горки с выдачей на табло коллективного пользования информации о текущем расположении отцепов.

С целью обеспечения надежности работы системы, используя фактор функциональной избыточности информации от напольного оборудования, выбираются наиболее достоверная информация, полученная путем сопоставления от нескольких устройств. Например, при обнаружении отцепа на стрелочном участке может использоваться информация либо от счетчиков осей, либо от РТД-С, либо от ИПД.

В маршрутном режиме при вытяжке маневровой группы вагонов из сортировочного парка на вершину горки и повторном ее роспуске ГАЦ МН обеспечивает выполнение следующих операций:

· Формирование и передачу в АСУ СС запроса состояния пути сортировочного парка и прием от АСУ СС ответа на запрос;

· Формирование и передачу в АСУ СС сообщения о перемещении группы вагонов с пути сортировочного парка;

· Защиту стрелок от взреза при маневровых передвижениях между роспусками.

В режиме отслеживания маневровых перестановок со стороны сортировочной горки без перемещения вагонов на вершину.

ГАЦ МН выполняет те же операции информационного обмена с АСУ СС, что и в маневровом режиме.

Система обеспечивает индикацией следующие виды информации:

· на пультах рабочих мест дежурного и оператора: показания горочных и маневровых светофоров; состояние рельсовых цепей спускной части горки; положения и состояния стрелок; маршрты, количество вагонов для трех последующих отцепов (на пульте дежурного);

· на терминале АРМ ДСПГ: программу роспуска расформировываемого состава; информацию о готовности составов к роспуску; информацию о текущем режиме работы комплекса; рекомендуемую и фактическую скорость роспуска; информацию о запусках отцепов (ушедших не по своему маршруту); звуковую и визуальную информацию об опасных отказах УВК, наполного и постового оборудования;

· на горочном табло коллективного пользования: положение и состояние стрелок; состояние рельсовых цепей спускной части горки; текущее время; аварийную диагностику УВК; при наличии аппаратуры КЗП – ее показания и текущее расположение отцепов на путях подгорочного парка;

· на терминале АРМ ДСЦ: информацию о готовности сортировочных листков в АСУ СС, текст программы роспуска, запрос и просмотр доступных сообщений АСУ СС; запрос, просмотр и распечатку протоколов роспусков;

· на терминал АРМ горочных операторов: параметры очередного отцепа – количество вагонов, особый признак; маршрут очередного отцепа; при наличии аппаратуры КЗП – ее показания; информацию о работоспособности УВК, информацию о режиме работы стрелок; информацию о текущем расположении отцепов на соответствующем пучке; информацию об автовозврате, потере контроля стрелок, отказе стрелочных РТД-С, появлении негабарита на стрелках, диагностику и индикацию состояния напольного оборудования:

- устройств измерительного участка (четыре реверсивных датчика счета осей, РТД-С или ФЭУ); устройств контроля заполнения путей подгорочного парка при наличии на путях сортировочного парка аппаратуры КЗП; рельсовых цепей с фиксацией ложных занятий и освобождений в процессе роспуска;

- всех изостыков; измерение и запись в протокол времени каждого перевода каждой стрелки, фиксация момента потери контроля стрелки и автовозврата стрелки; состояние стрелочных фотоустройств (РТД-С), датчиков счета осей, магнитных педалей с выдачей статистической информации о работе каждого устройства за требуемый период времени.