Классификация и краткая характеристика устройств автоматики, телемеханики и связи

ВВЕДЕНИЕ

Автоматикой и телемеханикой называется отрасль техники, обеспечива­ющая контроль и управление производственными процес­сами.

Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте обеспечи­ва-ет контроль и управление движением поездов и маневро­вых составов на пе­ре-гонах и станциях.

Дисциплина «Автоматика, телемеханика и связь» изучает:

1) сигналы;

2) аппаратуру и устройства автоматики и телемеханики;

3) рельсовые цепи;

4) путевую блокировку;

5) системы автоматического управления, ограждения и сигна­лизации;

6) маршрутно-контрольные устройства;

7) электрическую централизацию стрелок и сигналов;

8) диспетчерский контроль и диспетчерскую централизацию;

9) механизацию и автоматизацию сортировочных горок;

10) телефонную, телеграфную и радиосвязь;

11) промышленное телевидение.

Устройства автоматики появились на железных дорогах одно­временно с началом движения поездов. Для передачи информации на движущийся поезд предназначались семафоры, а затем и светофоры, которые в настоящее время являются основным сигналом на желез­ных дорогах мира. Вначале на станциях применяли устройства меха­нической централизации, которые позволяли управ­лять стрелками и станционными семафорами из одного централизованного пос­та. По­степенно устройства автоматики и телемеханики усложнялись, из от­дель-ных устройств организовывались системы управления и контро­ля.

Устройства автоматики и телемеханики позволяют существенно повы­сить пропускную способность перегонов и перерабатывающую способность станций, значительно повысить производительность тру- да и улучшить усло­вия труда железнодорожников, повысить безопас­ность движения поездов. На­пример, внедрение автоблокировки на двухпутных линиях повышает их про­пускную способность в 2-3 раза по сравнению с полуавтоматической блокиров­кой. Автоблокировка совместно с диспетчерской централизацией повышает пропускную способность однопутных линий на 40-50 %.

Классификация и краткая характеристика устройств автоматики, телемеханики и связи

Средства автоматики и телемеханики заменяют труд человека при конт­роле и управлении производственными процессами. Наибо­лее общей и совер­шенной системой автоматики является система ав­томатического регулирования (САР).

В САР (рисунок 1а) измерительный орган (датчик Д) измеряет регу­лиру­емую величину. Задающий орган (ЗО) служит для задания уста­новленного зна­чения регулируемой величины. Орган сравнения (ОС) предназначен для опре­деления отклонения фактического значения ре­гулируемой величины от задан­ного. При отклонении фактического значения от заданного ОС передаёт воз­действие на исполнительный орган (ИО), который восстанавливает заданное значение регу­лируе­мой величины объекта регулирования (ОР).

Таким образом, САР представляет собой замкнутую цепь воз­действий: объект – датчик – ОС – ИО – ОР. Такая САР называется замкнутой системой автоматического управления. Замкнутая цепь воздействий состоит из двух ос­новных частей: одна из них контроли­рует регулируемую величину, другая – управляет ею.

На железнодорожном транспорте широко распространены ра­зомкнутые САР, в которых осуществляется лишь одна из функций. Такими системами яв­ляются:

1) система автоматического контроля (рисунок 1б);

2) система автоматического управления (рисунок 1в).

Указательный орган (УО) в системе автоматического контроля сигнали­зирует или записывает значение контролируемой величины или положение объекта.

а)

б)

в)

В системах автоматики расстояние между объектом и пунктом контроля-управления невелико. Если требуется осуществить контроль или управление отдалёнными объектами, то необходимы специальные технические средства. В этом случае системы автоматики преобразу­ются в системы телемеханики.

Системы телемеханики отличаются от систем автоматики тем, что они содержат каналы связи (КС), шифраторы (Ш), дешифраторы (ДШ), приёмники (Пр) и передатчики (Пер).

К системам телемеханики относят телерегулирование (рисунок 2а), теле­сигнализацию (рисунок 2б) и телеуправление (рисунок 2в).

На практике не во всех случаях можно провести чёткую грани­цу между системами автоматики и телемеханики. Часто применяют

комплекс уст­ройств, содержащий несколько систем автоматики и те­лемеханики.

Устройства автоматики и телемеханики, используемые в насто­ящее вре-мя на железнодорожном транспорте, по решаемым задачам и области при­мене-ния подразделяют на перегонные и станционные сис­темы.

Перегонные системы регулируют движение поездов на перего­нах, к ним относятся:

1) полуавтоматическая блокировка (ПАБ) – регулирует движе­ние поездов на участках с интенсивным движением; правом на заня­тие перегона является разрешающее показание выходного светофора станции; сигнал открывает де­журный, а закрывается он автоматичес­ки под воздействием поезда; при отсут­ствии блок-постов на перегоне может находиться только один поезд;

2) автоматическая блокировка (АБ) – регулирует движе­ние по­ездов при помощи путевых (проходных) светофоров, которые делят перегон на блок-уча­стки; основной элемент автоблокировки – рельсо­вые цепи, с помощью которых определяется местоположение поездов; по сигнальным показаниям проходных светофоров машинист локомо­тива определяет число свободных блок-участков перед поездом; при автоблокировке на перегоне может быть несколько поездов;

3) автоматическая локомотивная сигнализация (АЛСН) – пока­зания путе­вых светофоров передаются непосредственно в кабину ма­шиниста локомотива; устройства АЛСН дополняют устройствами контроля бдительности, контроля скорости и авторегулирования ско­рости;

4) автоматический диспетчерский контроль – даёт возможность сосредо­точить информацию о поездной ситуации и показаниях вход­ных и выходных светофоров в пределах диспетчерского круга (100-300 км) на табло поездного диспетчера;

5) автоматическая переездная сигнализация и автоматические шлагбау-мы – обеспечивают безопасность движения поездов при пере­сечении железных до­рог в одном уровне с автомобильными дорогами; эти устройства автомати­чески включают светофорную сигнализацию для автотранспорта, закрывают шлагба­ум при приближении поезда и открывают его после проследования по­ез-да.

Станционные системы регулируют движение поездов на стан­циях и боль-ших участках, к ним относятся:

а) электрическая централизация стрелок и сигналов (ЭЦ) – ком­плекс уст­ройств автоматики и телемеханики, обеспечивающих управ­ление стрелками и сигналами всей станции с одного пункта дежурным по станции; главным эле­ментом электрической централизации также являются рельсовые цепи, а ос­нов-ные функции выполняют реле;

б) диспетчерская централизация (ДЦ) – наиболее совершенная и эффек­тивная система регулирования движения поездов на железных дорогах; диспет­черская централизация совмещает в себе устройства автоблокировки, электри­ческой централизации и кодовые системы те­леуправления и телесигнализации; диспетчерская централизация поз­воляет управлять стрелками и сигналами из одного пункта и даёт воз­можность сосредоточить все распорядительные и ис­полнительные функции по регулированию движения поездов на участке протя­жён­ностью до 300 км у поездного диспетчера;

в) автоматизация сортировочных горок – комплекс устройств, повышаю­щий перерабатывающую способность сортировочных горок, который включает в себя:

– горочную автоматическую централизацию (ГАЦ);

– систему автоматического регулирования скорости скатыва­ния отце­пов (АРС);

– систему автоматического задания скорости роспуска (АЗСР);

– систему телеуправления горочным локомотивом (ТГЛ).

На малодеятельных участках до настоящего времени в эксплуа­тации со­храняется ряд устаревших систем:

– электрожезловая система;

– механическая централизация стрелок и сигналов;

– ключевая зависимость, осуществляющая взаимное замыкание стрелок и сигналов и т. д.

Большую роль в выполнении перевозочного процесса на желез­нодорож­ном транспорте играют устройства связи, которые позволяют вести оператив­ное управление и координирование работы подразделе­ний. Различают следую­щие виды связи:

1) проводная:

а) телефонная:

– общеслужебная для обслуживания работников всех служб, по ко­торой возможно установить прямые телефонные соедине­ния меж­ду любыми пунктами сети железных дорог; общеслу­жебная связь может быть:

– магистральная;

– дорожная;

– постанционная;

– местная телефонная;

– специальная для оперативного руководства движением поездов и организации перевозок:

– поездная диспетчерская;

– энергодиспетчерская;

– вагонная диспетчерская;

– линейно-путевая;

– служебная связь электромехаников;

– перегонная;

– дорожная распорядительная;

– связь совещаний (селекторная);

– информационная;

– поездная межстанционная;

– станционная распорядительная;

– стрелочная;

– деповская;

б) телеграфная связь для передачи срочных приказов, распоряжений, донесений и оперативной отчётности, требующих документального подтверждения;

2) радиосвязь – позволяет организовать связь с подвижными объектами; на железнодорожном транспорте применяют следующие виды связи:

а) станционную – обеспечивает связь машинистов маневровых и го­роч-ных локомотивов с маневровым диспетчером или дежурным по пар-ку или горке, а также списчиков или осмотрщиков вагонов с тех­ни­ческой конторой, составителей поездов с машинистами локо­моти­вов;

б) поездную – обеспечивает двухстороннюю связь машинистов поезд­ных локомотивов с дежурными по станциям или диспетчером;

в) коротковолновую – для резервирования магистральной и дорожной проводных связей;

г) радиорелейную – для организации магистральной, дорожной и отде­ленческой связей;

3) громкоговорящая связь;

4) индуктивная связь – для связи машиниста, составителя и дру­гих ра­бот-ников с руководителями станции;

5) промышленное телевидение – для наблюдения и контроля за отдель­ными технологическими процессами железнодорожного транс­порта;

6) передача данных.