Характеристика и принцип работы автоматизированного комплекса контроллера диспетчерского контроля

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

1. Описание и работа АСДК

1.1 Назначение АСДК

Автоматизированная система диспетчерского контроля АСДК «ГТСС-Сектор» (далее по тексту АСДК) представляет собой аппаратно-программный комплекс, предназначенный для создания системы диспетчерского контроля состояния отдельных узлов и устройств автоматики, телемеханики и связи, поездных передвижений, свободности и занятости приемо-отправочных путей, блок-участков перегонов и переездов, состояния входных и выходных светофоров станций и обеспечения этой информацией любого абонента сети АСДК.

АСДК разработана с использованием принципов построения распределенных глобальных информационных сетей, в том числе системы передачи данных линейных предприятий (СПД ЛП), главные из которых:

возможность обмена информацией между любыми абонентами сети;

возможность обмена информацией произвольного вида, в том числе информацией реального времени;

программная поддержка любой конфигурации связи абонентов сети;

администрирование доступа в сети;

динамическая маршрутизация информации.

1.2 Структура и состав АСДК

АСДК состоит из двух подсистем (нижний и верхний уровни):

- подсистемы сбора и передачи информации, состоящей из датчиков состояния контролируемых технических средств (постовые и перегонные устройства СЦБ, устройства связи и пр.) и устройств считывания дискретной информации, измерения аналоговых сигналов (измерения напряжений и токов устройств), первичной обработки и передачи этой информации программируемыми контроллерами;

- подсистемы маршрутизации информационных потоков, обработки и отображения информации и связи с внешними автоматизированными и вычислительными системами, в том числе АСОУП и АСШ, реализованной с использованием специального сетевого и прикладного программного обеспечения для персональных компьютеров.

Аппаратно-программная реализация нижнего уровня АСДК обеспечивает ретрансляцию любой информации с нескольких информационных каналов, ее доставку по любому из возможных соединений, причем в случае разрыва соединения система пытается отыскать и установить новое соединение для передачи информации.

Структурно АСДК может иметь различное наполнение упомянутых подсистем источниками информации, устройствами сбора и передачи данных, а также различного вида АРМами.

Прикладное программное обеспечение верхнего уровня позволяет организовать автоматизированные рабочие места (АРМы) оперативного и руководящего персонала различных служб железных дорог.

Все АРМы АСДК реализованы на персональных компьютерах IBM PC AT, работают в реальном режиме времени, имеют графическое представление (в виде мнемосхем) на экране монитора информации о состоянии устройств СЦБ и поездном положении на контролируемых объектах. Все АРМы обеспечены единым многооконным пользовательским интерфейсом, имеют программу "черный ящик", предназначенную для восстановления поездной ситуации, обеспечены функциями для приема/передачи информации по сети АСДК, предоставляют возможность ведения протоколов нештатных ситуаций в работе устройств СЦБ и действий обслуживающего персонала, множество сервисных функций.

2. Назначение, состав и условия применения АРМа

АРМ предназначен для контроля состояния и диагностики устройств СЦБ, а также поездного положения на станциях и перегонах.

АРМ может использоваться как в составе АСДК, так и в составе других систем диспетчерского контроля и диагностики или индивидуально.

АРМ решает следующие основные задачи:

контроль состояния устройств СЦБ и поездного положения;

диагностика устройств СЦБ;

протоколирование нештатных ситуаций;

сохранение и восстановление информации о состоянии устройств СЦБ.

Протоколы сообщений содержат информацию об изменениях состояния функциональных подсистем АРМа и контролируемых объектов, а также об ответственных действиях пользователей системы.

Для просмотра конкретной интересующей пользователя информации существует возможность установки необходимых ограничений посредством использования фильтра, налагаемого на информацию.

С помощью фильтров протокола можно выбрать требуемые типы сообщений, нажав кнопку [По типам сообщений], а также проводить фильтрацию.

Рис. 1

Для контроля состояния сети служит окно отображения состояния сети, имеющее заголовок «Сеть» (рисунок 5.20), которое вызывается с помощью пункта меню главного окна АРМа Разное/Сеть или по быстрой кнопке .

Рис. 2

измерительный аналоговый сигнализация

Программное обеспечение АРМа в реальном времени ведет запись дискретной информации. В состав сохраняемой информации входят сигналы, снимаемые с устройств ЭЦ, а также время и дата приема информации на АРМе. Сохраняемая информация динамически обновляется, записи с истекшим сроком хранения автоматически удаляются.

Срок хранения записей определяется внешней настройкой АРМа.

Информация «Черного ящика» сохраняется при аварийном завершении работы системы, напpимеp, при выключении питания.

Для длительного хранения файлов «Черного ящика» имеется возможность перемещения этих файлов в архив системы.

Не пpеpывая работу АРМа в технологическом режиме, можно пpосмотpеть содержимое «Черного ящика».

Вызов функции «Черного ящика»: Главное меню\Разное\Чеpный ящик. На экране поверх мнемосхемы появится окно выбора станции и времени просмотра «Черного ящика» (см. рисунок 3).

Рис. 3

В правой таблице (выбора станции) перечислен список доступных станций с указанием наличия «Черного ящика» для каждой из станций, в графе ЧЯ. Выбранная станция помечается слева меткой.

Левая таблица содержит список дат и времен просмотра «Черного ящика» для выбранной станции.

Режим воспроизведения информации.

Окно просмотра «Черного ящика» появляется на экране поверх главного окна АРМа. В этом окне отображается поездное положение и состояние станционных объектов на указанный для просмотра момент времени (см. рисунок 4).

Рис. 4

3. Измерения электрических параметров оборудования

Назначение подсистемы измерения аналоговых сигналов.

Подсистема измерения аналоговых сигналов предназначена для следующих целей:

задания условий измерения;

измерения токов и напряжений на устройствах ЭЦ;

просмотра и печати результатов выполненных измерений.

Окно измерений (см. рисунок 5) содержит четыре страницы, описывающих различные типы устройств, для которых производятся измерения.

Наименование устройства указано на закладке соответствующей страницы окна:

на электродвигателях стрелок измеряется сила тока;

на путевых реле рельсовых цепей - напряжение;

на питающих батареях - напряжение;

на питающих фидерах - напряжение и т.д.

Для просмотра информации, содержащейся в таблицах, последние имеют вертикальные полосы прокрутки. Все результаты измерений вносятся в правую таблицу в порядке поступления.

Рис. 5

Описание работы основного окна измерений аналоговых сигналов с помощью аппаратуры ДК-М

Окно измерений (см. рисунок 6) содержит страницы, описывающие различные типы устройств, для которых производятся измерения.

Наименование устройства указано на закладке соответствующей страницы окна:

на питающих фидерах - измеряется напряжение;

на путевых реле рельсовых цепей - напряжение; на питающих батареях - напряжение; на дешифраторных ячейках - напряжение и

Рис. 6

Результаты измерений отображаются на графике в нижней части окна. По горизонтальной оси графика отложены время и дата измерений, по вертикальной оси значение измеряемой величины. График представляет собой набор точек, соответствующих результатам измерений. На графике присутствуют две горизонтальные линии, показывающие максимально допустимое и минимально допустимое значение измеряемой величины, соответствующие значениям, указанным для данного устройства в левой таблице.

Аппаратный состав АСДК.

КДК предназначен для контроля и управления устройствами автоматики, телемеханики и связи.

Состав КДК.

В состав КДК входят следующие составные части:

Модуль процессорный CP51S;

Модуль ввода дискретных сигналов положительной полярности IH32Sp;

Модуль ввода аналоговых сигналов ADC16S;

Модуль питания PS20S;

Каркас приборный.

Устройство и работа

Конструктивно комплекс КДК представляет собой набор модулей приборного варианта, установленных в каркасе приборном (КДК-01).

КДК построен по магистрально-модульному принципу. Каждый модуль в КДК функционирует самостоятельно и поддерживает как свои специфические функции, так и функции взаимодействия с другими модулями в системе.

Информационный обмен между модулями КДК производится по системной магистрали: асинхронной последовательной шине АПШ или RS485.

Протокол магистрали позволяет модулям иметь равноправный доступ к ней на основе динамической системы приоритетов и осуществлять обмен данными между любой парой модулей.

Модуль ввода аналоговых сигналов ADC16S.

Модуль ввода аналоговых сигналов ADC16S предназначен для измерения величины напряжения аналоговых сигналов и передачи данных в КДК.

Модуль обеспечивает гальваническую развязку магистрали и измерительных каналов.

Модуль измеряет постоянное и переменное напряжение промышленной частоты в двух диапазонах: основном и дополнительном.

Модуль имеет возможность изменения адреса на магистрали путем перепрограммирования энергонезависимой памяти, расположенной на модуле.

Модуль имеет встроенные средства самодиагностики и визуального отображения ее результатов.

Модуль процессорный CP51S.

Модуль процессорный СР51S предназначен для сбора, обработки и передачи информации между модулями КДК и обмена данными с периферийными устройствами по интерфейсу RS232 или по токовой петле 20 мА.

Модуль имеет возможность изменения адреса на магистрали путем перепрограммирования энергонезависимой памяти, расположенной на модуле.

Модуль обеспечивает обмен данными с периферийными устройствами по интерфейсу RS-232 в соответствии с протоколом TANC.

Модуль имеет встроенные средства самодиагностики и визуального отображения ее результатов.

Модуль ввода дискетных сигналов 1H32SP.

Модуль ввода дискретных сигналов положительной полярности IH32Sp (в дальнейшем - модуль) предназначен для ввода состояний дискретных сигналов постоянного напряжения или переменного напряжения промышленной частоты.

Информационный обмен между модулями КДК производится по системной магистрали: асинхронной последовательной шине АПШ или RS485.

Модуль имеет возможность изменения адреса на магистрали путем перепрограммирования энергонезависимой памяти, расположенной на модуле.

Модуль имеет встроенные средства самоконтроля и визуального отображения ее результатов.

Конструктивно модуль представляет собой печатную плату с установленной на ней лицевой панелью. На лицевую панель выведен светодиодный индикатор и соединитель для внешних подключений. На лицевой панели имеется отверстие, расположенное перед соединителем, установленным на печатной плате и предназначенным для программирования энергонезависимой памяти.

Модуль питания PS20S.

Модуль питания PS20S (в дальнейшем - модуль) предназначен для формирования нестабилизированного напряжения питания для модулей КДК.

Модуль обеспечивает гальваническую развязку магистрали питания модулей КДК от питающей сети.

Питание модуля осуществляется от сети переменного тока 220 В 50 Гц.

Модуль имеет визуальное отображение наличия выходного питающего напряжения.

Конструктивно модуль представляет собой печатную плату с установленной на ней лицевой панелью. На лицевой панели установлены: светодиодный индикатор, соединители и предохранители и выключатель.

4. Комплекс контроллера диспетчерского контроля КДК

Комплекс КДК обеспечивает информацией абонентов сети системы диспетчерского контроля АСДК о поездных передвижениях, свободности и занятости приемо-отправочных путей станций, состояния рельсовых цепей станций, состояния светофоров и переездов станций, информацией о состоянии и диагностике контролируемых устройств автоматики, телемеханики и связи, измеряемых напряжениях контролируемых устройств и их предотказных состояний и т. п.

Абонентами сети АСДК могут быть оперативный руководящий персонал служб железной дороги Ш, П, Э и др.

Комплекс КДК обеспечивает управление устройствами автоматики, телемеханики и связи в составе аппаратно-программных комплексов компьютерного управления ЭЦ и др.

Комплекс КДК используется в качестве технического средства низового уровня в автоматизированных системах диспетчерского контроля АСДК «ГТСС-Сектор» и аппаратно-программных комплексах компьютерного управления АПК КУ ЭЦ.

Комплекс КДК включает в себя следующие основные составные части:

Модуль процессорный,

Модули ввода дискретных сигналов,

Модули вывода дискретных сигналов,

Модули ввода-вывода дискретных сигналов,

Модуль ввода аналоговых сигналов,

Модуль питания,

Каркас приборный.

Модули комплекса КДК выпускаются в приборном и стативном вариантах.

Комплекс КДК включен в опытную эксплуатацию на Юго-Восточной железной дороге, Северной железной дороге в составе систем АСДК «ГТСС - Сектор» и АПК КУ ЭЦ.

Рис. 7. Структурная схема контроля и диагностики станционных устройств СЦБ: ЦДП - центральный диспетчерский пост, ЛВС - локальная вычислительная сеть, СПД - сеть передачи данных

Аппаратура диспетчерского контроля линейных объектов ДК-М.

Описание и работа аппаратуры ДК-М.

Назначение.

Аппаратура ДК-М предназначена для использования в качестве аппаратуры низового уровня в системах диспетчерского контроля поездного положения и состояния устройств СЦБ сигнальных установок перегонов и переездов.

Аппаратура ДК-М обеспечивает передачу по кабельной или воздушной двухпроводной линии связи с линейных сигнальных или переездных установок на приемную станционную аппаратуру следующей информации:

о состоянии блок-участков (переездов);

о состоянии (неисправности) 15 контролируемых устройств СЦБ (реле) каждой сигнальной или переездной установки (в дальнейшем - сигнальная установка);

о напряжениях 8 контролируемых аналоговых сигналов на каждой сигнальной установке.

Аппаратура ДК-М обеспечивает передачу принятой информации на аппаратуру верхнего уровня автоматизированных систем диспетчерского контроля АСДК.

Состав аппаратуры ДК-М.

В аппаратуру ДК-М входят следующие составные части:

- Модуль линейный аналоговый МАЛ1 - предназначен для сбора аналоговой информации от 8 контролируемых устройств и преобразования напряжения аналогового сигнала в цифровой код.

- Генератор линейных сигналов ГЛС2 - предназначен для сбора дискретной информации от 15 контролируемых устройств (контактов реле) и реле состояния блок-участка (переезда), приема цифрового кода о напряжении контролируемого аналогового сигнала от МАЛ1, обработки и передачи полученной информации в кабельную или воздушную двухпроводную линию связи.

ГЛС2 выпускается в 24 модификациях: ГЛС2-1…ГЛС2-24.

- Модуль приемных каналов ПК - предназначен для приема линейных сигналов от 2 генераторов ГЛС2, их обработки и формирования выходного сигнала, согласованного с RS232.

ПК выпускается в 12 модификациях: ПК1/2A…ПК23/24Б.

Модификации ПК отличаются частотами настройки входных полосовых фильтров, соответствующих частотам выходных линейных сигналов ГЛС2.

- Модуль панели индикации МПИ - предназначен для отображения информации и управления средствами отображения информации, поступающей от ПК по шине RS232.

- Модуль питания МП - предназначен для обеспечения напряжением питания модулей МПИ и ПК.

- Блок станционный БС2 - предназначен для размещения и совместной работы модулей МП, МПИ и ПК.

Блок отображения на табло БОТ1 - предназначен для отображения информации, поступающей от ПК по шине RS232, на единичных индикаторах (лампах, светодиодах) табло диспетчера.

Устройство и работа аппаратуры ДК-М

Аппаратура ДК-М работает следующим образом:

Сбор, обработку и передачу в линию связи информации о состоянии блок-участков (переездов), о состоянии или неисправностях 15 контролируемых устройств СЦБ (реле), о величинах аналоговых сигналов с каждой сигнальной установки обеспечивают генераторы линейные ГЛС2 и модули аналоговые линейные МАЛ1.

МАЛ1 обеспечивает преобразование 8 контролируемых аналоговых сигналов в последовательный цифровой код и передачу его в ГЛС2.

ГЛС2 формирует необходимые управляющие сигналы на МАЛ1, прием цифровой информации от МАЛ1, прием дискретной информации от контролируемых устройств СЦБ («сухих» контактов реле) и передачу в линию связи обобщенной цифровой информации в виде последовательного циклического кода.

Линейные выходы всех ГЛС2 (до 24 шт.) сигнальных установок подключаются параллельно к двухпроводной линии связи (кабельной или воздушной), например ДСН.

Одновременная передача информации с 24 сигнальных установок в общую линию связи основана на частотном разделении каналов. Кодирование информации о состоянии 15 контролируемых устройств или аналоговой информации каждым ГЛС2 осуществляется по принципу временного разделения каналов. Состояние каждого контролируемого устройства (контакта реле) или код величины аналоговой информации передаются в дискретной форме модулированными по длительности паузами между частотными посылками. Одновременно модулированными по длительности частотными посылками передается информация о состоянии блок-участка (переезда).

Структура последовательного кода линейного сигнала при передаче дискретной информации и аналоговой информации представлена на рисунках 2 и 3 соответственно. При наличии аналоговой информации от МАЛ1 на входах ГЛС2 последовательный циклический код линейного сигнала содержит 4 байта (2 байта дискретной информации и 2 байта аналоговой информации). При этом за один цикл передачи информации ГЛС2 передает код о напряжении одного аналогового сигнала. Во втором байте последовательного кода, содержащего аналоговую информацию, в сообщение включено состояние 4 дискретных каналов для сокращения времени получения данных по этим каналам. При передаче любого сообщения модулированными по длительности частотными посылками передается информация о состоянии блок-участка (переезда).

Временная диаграмма импульсной последовательности выходного последовательного циклического кода, формируемого ГЛС2, при передаче дискретной информации приведена на рисунке 4.

Информация от каждой сигнальной установки по линии связи (например ДСН с развязкой конденсаторами от цепей постоянного тока) поступает на станционную приемную аппаратуру и выделяется полосовыми фильтрами модулей приемных каналов ПК. После дешифрации принятого сигнала ПК выставляет информацию в последовательную интерфейсную шину RS232 для использования модулем МПИ, БОТ1 и аппаратурой верхнего уровня АСДК.

Рис. 8. Структура последовательного кода при передаче аналоговой информации

Аппаратура ДК_М предназначена для контроля поездного положения, контроля состояния и диагностики устройств СЦБ сигнальных установок и переездов.

Аппаратура ДК_М может использоваться самостоятельно и в качестве технических средств низового уровня в автоматизированных системах диспетчерского контроля.

Аппаратура ДК-М обеспечивает отображение необходимой ДСП и ШНС информации и передачу принятой информации на аппаратуру верхнего уровня автоматизированных систем диспетчерского контроля.

Аппаратура ДК-М обеспечивает передачу по кабельной или воздушной двухпроводной линии связи с 24 линейных сигнальных или переездных установок на приемную станционную аппаратуру следующей информации: о состоянии блок-участков (свободен, занят) и переездов (открыт, закрыт), о неисправности до 15 контролируемых устройств СЦБ (реле) каждой сигнальной или переездной установки, о значениях напряжений до 8 контролируемых аналоговых сигналов на каждой сигнальной установке.

Аппаратура ДК-М включает в себя следующие составные части: модуль линейный аналоговый МАЛ1, генератор линейных сигналов ГЛС2, модуль приемных каналов ПК, модуль панели индикации МПИ, модуль питания МП, блок станционный БС2, блоки отображения на табло БОТ1 и БОТ2. МАЛ1 и ГЛС2 выполнены в конструктиве реле НМШ.

Аппаратура ДК-М разработана ГУП «Гипротранссигналсвязь» и НПФ «Микротехнология» и успешно контролирует свыше 500 км главного хода Юго-Восточной железной дороги в составе АСДК «ГТСС-Сектор», включенной в опытную эксплуатацию.

Рис. 9

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на Allbest.ru

...