Работа диспетчерского пункта

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Диспетчерская централизация (ДЦ) - это комплекс устройств железнодорожной автоматики и телемеханики, состоящий из автоблокировки на перегонах, электрической централизации стрелок и сигналов на станциях, системы телеуправления и телесигнализации (ТУ-ТС) и дающий возможность поездному диспетчеру задавать поездные и маневровые маршруты на раздельных пунктах диспетчерского участка (круга) из одного центрального пункта - поста ДЦ.

Устройства ДЦ должны обеспечивать: управление из одного пункта стрелками и сигналами ряда раздельных пунктов; контроль на аппарате управления положения стрелок, занятости перегонов, путей на станциях и прилегающих к ним блок-участков, а также повторение показаний входных, маршрутных и выходных светофоров; возможность передачи станций на резервное управление стрелками и сигналами по приему и отправлению поездов, маневровой работе или передаче стрелок на местное управление для маневров; автоматическую запись графика исполненного движения поездов; выполнение требований, предъявляемых к электрической централизации и автоблокировке. Диспетчер управляет устройствами электрической централизации и принимает решения по организации движения поездов, в том числе в случаях возникновения конфликтных поездных ситуаций. Это способствует наилучшему использованию пропускной способности участка при полном обеспечении безопасности движения поездов.

Диспетчерскую централизацию применяют на одно- и многопутных линиях дорог, включая пригородные участки с интенсивным движением поездов. Наиболее эффективна диспетчерская централизация на однопутных линиях, особенно если перегоны имеют двухпутные вставки, а раздельные пункты построены по продольной схеме, позволяющей осуществлять безостановочные скрещения поездов.

Внедрение современных систем ДЦ, обеспечивающих необходимую пропускную способность магистральных железных дорог при высоком уровне безопасности движения, позволяет получить значительный технико-экономический эффект, имеющий народнохозяйственное значение. При их внедрении не только

сокращается эксплуатационный штат, но снимается или намного отодвигается

необходимость осуществления дорогостоящих мероприятий по повышению перевозочной способности железных дорог.

Железнодорожный транспорт, представляющий сложную территориально рассредоточенную систему огромного числа технологических подразделений и технических средств, должен обеспечивать выполнение государственного плана перевозок пассажиров и грузов с максимально возможной производительностью, с минимальной себестоимостью и гарантированной безопасностью движения.

Оснащенность Белорусской железной дороги ДЦ составляет 3131,7 км. при эксплуатационной длине 5 569 км. На Белорусской железной дороге 35 участков оборудованы ДЦ. Самая низкая оснащенность устройствами ДЦ на Барановичском и Могилевском отделениях дороги.

В данном курсовой работе необходимо оборудовать устройствами ДЦ «Неман» заданный диспетчерский участок, составить схемы ЦП и ЛК, разработать схемы подключения блоков ТУ и ТС к колодке КТП, составить таблицы ТУ и ТС и разработать схемы увязки по контролю и управлению устройств ЛК ДЦ «Неман» с аппаратурой ЭЦ на станции.

1. Организация каналов связи на диспетчерском участке

диспетчерский телеуправление автономный станция

Диспетчерская централизация должна разрабатываться с учетом использования линий, систем передачи и других типовых средств железнодорожной связи.

Для передачи сигналов ТС от линейных комплектов, а также для передачи сигналов ТУ на линейные комплекты станций диспетчерского управления организуется двух- и четырехпроводная кодовая линия:

- с использованием существующей кодовой цепи на воздушной линии связи;

- с использованием проектируемой кодовой цепи в существующем магистральном кабеле связи;

Рисунок 1 - Структурная схема организации каналов связи

- кодовая цепь организуется в прокладываемом магистральном кабеле связи по проекту прокладки кабеля на участке.

Управление линейными комплектами из центрального поста ДЦ «Неман» предусматривается по существующей кодовой цепи, это направление выбрано в качестве основного. Резервной является проектируемая волоконно-оптическая линия связи. При этом прекращение поступления информации по одному направлению не окажет влияния на работу системы. Передача информации от ПЭВМ, используемых в линейных комплектах ДЦ «Неман», в кодовую физическую цепь, а также в канал связи тональной частоты осуществляется с помощью модемов, обеспечивающих передачу информации в дуплексном режиме по зашумленным физическим линиям или аналоговым каналам связи тональной частоты.

Так как информация передается через модемы, то каждый линейный комплект представляет собой регенеративный пункт, кроме станций, подключенных к линии одним модемом. Уровень приема-передачи сигналов по физическим цепям и каналам связи не должен превышать установленных норм и определяется параметрами применяемых модемов. Линии и каналы связи, используемые для цепей ДЦ «Неман», должны удовлетворять нормам на содержание устройств связи согласно рекомендации МСЭ (Международного союза электросвязи).

В данной курсовой работе будем использовать модем типа V.32bis с аппаратурой уплотнения ИКМ-30.

2. Однониточный план станции

На однониточном плане станции показывают: пути, стрелки, светофоры, пост централизации, релейные шкафы, батарейные колодцы, изолирующие стыки, переезды, платформы и другие объекты железнодорожной станции.

На станциях имеются пути: главные (как правило, являются продолжением путей перегона); приемо-отправочные для приема и отправления поездов; погрузочно-выгрузочные для погрузки и выгрузки грузов; выставочные для отстоя обработанных вагонов; ходовые для подачи и уборки локомотивов; вытяжные для маневровой работы. На станциях могут быть также предохранительные и улавливающие тупики. Главные пути нумеруются римскими цифрами, остальные арабскими, при этом пути, специализированные в нечетном направлении, - нечетными цифрами, а в четном - четными. К наименованию пути, оборудованного рельсовой цепью, добавляется буква П.

В ЭЦ включаются все стрелки, по которым организуются поездные передвижения. Они оборудуются стрелочными электроприводами и показываются на плане станции в нормальном плюсовом положении. В четной горловине станции стрелки нумеруются четными цифрами, а в нечетной - нечетными. Нумерация стрелок возрастает от входного светофора в сторону поста ЭЦ. Стрелкам съездов присваиваются номера соседних в порядке возрастания цифр, так же, как и стрелкам вдоль стрелочных улиц.

Светофоры на станции рекомендуется расставлять в следующем порядке.

Расстановка поездных светофоров определяется принятой специализацией путей, указываемой на плане стрелками.

Входные светофоры устанавливаются на каждый подход. С нечетной стороны обозначаются буквой Н, с четной - буквой Ч. При наличии нескольких подходов нумерация дополняется еще одной буквой: НА (НБ). Входные светофоры всегда мачтовые, а светофоры для приема поездов по неправильному пути, при недостаточной ширине междупутья, могут быть карликовыми и размещаться с левой стороны пути. Обозначаются такие светофоры буквами НД, ЧД.

Выходные светофоры устанавливаются, как правило, для каждого приемо-отправочного пути согласно их специализации, при этом для главных путей и путей с ограниченной видимостью сигналов проектируют мачтовые светофоры, для боковых - карликовые.

Маршрутные светофоры используют на станциях с продольным и полупродольным расположением путей и парков. Они размещаются на местах установки выходных светофоров соответствующего направления.

Маневровые светофоры устанавливают на основе анализа маневровой работы станции.

Маневровые светофоры с приемо-отправочных путей совмещают с выходными и маршрутными светофорами. Если путь специализирован, то во встречном направлении располагают карликовый маневровый светофор. Маневровые светофоры с бесстрелочных путевых участков, расположенных между входными светофорами и первой стрелкой, и позволяющих осуществлять маневровые передвижения без выезда на перегон, проектируют карликовыми.

Со всех других путей и тупиков устанавливают маневровые светофоры. При этом с путей грузовых дворов, весовых и так далее, имеющих два входа в зону централизации, проектируют по два маневровых светофора. Такие светофоры могут быть как мачтовыми, так и карликовыми. Выбор определяется условиями видимости сигнальных показаний. Для улучшения видимости в качестве запрещающего показания на светофоре может проектироваться красный огонь вместо синего.

Кроме указанных выше светофоров устанавливают маневровые светофоры в горловинах станции. Их необходимость определяется стремлением сокращения перепробегов при угловых заездах, а также делением сложных маневровых маршрутов на элементарные. Последнее позволяет увеличивать число одновременных передвижений на станции. Однако частая установка таких светофоров затрудняет работу машинистов маневровых локомотивов и увеличивает стоимость ЭЦ. Таким образом, места установки светофоров этой группы выбирают на основе детального анализа работы станции.

Релейные шкафы и батарейные колодцы в ЭЦ с центральным питанием располагают, как правило, у входных светофоров и переездов, оборудованных устройствами автоматики и телемеханики. В них размещают необходимую аппаратуру и источники питания.

При проектировании ЭЦ на станции устраивают рельсовые цепи. На однониточном плане границы рельсовых цепей обозначают изолирующими стыками. Рекомендуется выполнять этот этап проектирования следующим образом. Устанавливаются изолирующие стыки, отделяющие станцию от перегона, зону централизации от грузовых дворов, весовых, тупиков и так далее. Обычно они совмещаются по ординате установки светофоров. Затем показывают изолирующие стыки, выделяющие приемо-отправочные пути, тоже, как правило, на ординате светофоров. Устанавливают изолирующие стыки, делящие стрелочные съезды пополам, для обеспечения параллельных передвижений при плюсовом положении стрелок. Также для возможности организации параллельных передвижений в горловинах станции при условии соблюдения габарита устанавливают и другие изолирующие стыки, например, разделяющие две стрелки, обращенные крестовинами друг к другу и ведущие в разные стороны. Далее показывают изолирующие стыки в створе с маневровыми сигналами в горловине станции. На подходах к зоне централизации перед светофорами, ограждающими въезд в зону, устраивают рельсовые цепи длиной не менее 25 м для информации о наличии подвижного состава.

Далее на однониточном плане изображаются остальные объекты железнодорожной станции, наличие которых должно учитываться при дальнейшей работе над проектом: переезды, платформы, стрелочные посты, тяговые подстанции, разъединители высоковольтной линии и так далее.

3. Структурная схема аппаратуры ЦП ДЦ «Неман»

Центральный пост ДЦ «Неман» представляет собой разветвленную структуру, состоящую из нескольких автоматизированных рабочих мест: поездного диспетчера, энергодиспетчера, локомотивного диспетчера, дежурного инженера поста ДЦ, дежурного инженера дистанции сигнализации и связи. Каждое рабочее место оборудуется ПЭВМ, содержащей дисплей, клавиатуру и «мышь». АРМ ДНЦ должно оборудоваться широкоэкранным жидкокристаллическим дисплеем с целью передачи наиболее полной информации о контролируемом перегоне, а также с целью понижения излучения, получаемого диспетчером во время работы. Каждая ЭВМ включена в локальную сеть, и прием-передача информации осуществляется при помощи серверов (основного и резервного).

Рабочее место поездного диспетчера включает в себя АРМ ДНЦ - это специализированная программа, отображающая круг управления, состояния устройств СЦБ, положение поездных единиц на участках. При поступлении информации телесигнализации происходит перерисовка графически объектов в соответствии с поступившей информацией и диспетчер воспринимает положения контролируемых объектов. При передаче сигналов ТУ диспетчер при помощи клавиш на клавиатуре или с помощью «мыши» задает команду управления и в соответствии с таблицей ТУ, создается дискретная посылка, которая через основной сервер подается на модем связи участка, где преобразовывается для передачи в линию связи.

При выходе из строя модема связи данные ТУ, ТС передаются и принимаются из резервного комплекта. Переключение на резервный комплект осуществляются или вручную, или с помощью реле НМШ, которое нормально находится под током, а при выходе из строя основного комплекта замыкает тыловые контакты и тем самым включает дополнительный комплект.

В дополнительный комплект аппаратуры входит модем связи, который полностью дублирует основной и резервный сервер. Также переключается и подача питания от ИБП.



В дополнительный комплект аппаратуры входит модем связи, который полностью дублирует основной и резервный сервер. Также переключается и подача питания от ИБП.

Одним из основных достоинств центрального поста ДЦ «Неман» является возможность полного контроля механиком ДЦ всей информации участка. Рабочее место механика ДЦ ничем не отличается от рабочего места диспетчера, но послать команду ТУ он не может. Кроме анализа информации, поступающей с промежуточных станций, механик может просмотреть структуру таблицы ТУ, что может быть полезно при наладке оборудования и поиске неисправностей. В помещении связевой находится аппаратура уплотнения и измерительные гнезда для проверки линии связи.

Таким образом, можно выделить следующие основные преимущества центрального поста ДЦ «Неман» по сравнению с релейными системами ДЦ:

- малые габариты оборудования и простота его обслуживания;

- повышение культуры труда диспетчеров;

- небольшая стоимость оборудования помещений ЦП;

- быстрый поиск неполадок и контроль за электроснабжением поста;

- повышение производительности труда.

4. Структурная схема аппаратуры ЛК ДЦ «Неман»

Комплект линейной аппаратуры устанавливается на линейных пунктах на посту ЭЦ и предназначен для сбора, обработки и передачи информации о состоянии устройств СЦБ, связи, энергоснабжения и т.п. на ЦП, а также для передачи управляющих команд, поступающих с ЦП на объекты управления.

Комплект линейный реализует следующие функции:

- передача данных о состоянии контролируемых объектов;

- управление заданными объектами;

- ведение логической обработки математической модели станции в реальном масштабе времени, обеспечивая тем самым разгрузку каналов связи;

- ведение протокола записи требуемых данных по станции и выдача их по запросам определенным пользователям;

- любой линейный комплект может выступать как центральный модуль и управлять соседними станциями в том случае, если в конфигурации системы такие функции возложены на данный пост.

В состав ЛК входит:

- ЭВМ в промышленном исполнении;

- устройство сопряжения Ц-32;

- блоки ТУ-16;

- блоки ТС-32;

- модем;

- сетевой концентратор;

- кабель соединительный;

- колодка переходная КТП;

- блок бесперебойного питания.

Логически линейный комплект можно рассматривать как узел коммутации сообщений (маршрутизатор) и приложение ТУ-ТС.

Назначение узла коммутации сообщений состоит в том, чтобы транслировать потоки данных между направлениями в соответствии с объявленной таблицей маршрутизации. Минимальный вариант ЛК - это одна ЭВМ с интегрированным сетевым адаптером и установленным в нее устройством Ц-32 плюс необходимое количество блоков ТУ-16 и ТС-32. На каждое устройство Ц-32 может быть суммарно заведено до 32 блоков ТУ-16 и ТС-32 в произвольном соотношении.

Коммутация ЭВМ с блоками ТУ-16 и ТС-32 осуществляется кабелем соединительным через КТП. Блоки ТУ-16 и ТС-32 соединяются с КТП по матричной структуре.

Функции, выполняемые составными элементами линейного комплекта:

- ЭВМ осуществляет трансляцию данных между используемыми устройствами ввода-вывода в соответствии с проектом для данной станции;

- Ц-32 обеспечивает физическую организацию канала ввода-вывода с блоками ТУ-16 и ТС-32;

- блок ТУ-16 осуществляет непосредственное управление исполнительными устройствами;

- блок ТС-32 по запросу передает информацию о состоянии контролируемых объектов;

- модем предназначен для передачи цифровой информации по физическим линиям связи или каналам тональной частоты;

- кабель соединительный предназначен для электрического соединения платы Ц-32 с переходной колодкой КТП;

- КТП имеет монтажные клеммы для подключения кабеля, идущего от блоков ТУ-16 и ТС-32;

- сетевой концентратор может использоваться, если в состав ЛК входит более трех одновременно работающих ПЭВМ и предназначен для физической организации локальной сети между этими ПЭВМ.

5. Таблицы телеуправления и телесигнализации для заданной станции диспетчерского участка

Название импульсов ТУ и ТС должны быть идентичны в таблицах импульсов всех станций данного диспетчерского участка. В ДЦ «Неман» группировка импульсов ТУ и ТС составляется только по станциям без распределения по каналам и группам.

В таблице ТС импульсы должны располагаться в следующем порядке:

1) контроль стрелок;

2) занятие путей, участков пути, стрелочных секций;

3) замыкание путей, участков пути, стрелочных секций;

4) открытие входных светофоров и их пригласительных сигналов, открытие выходных светофоров и их пригласительных сигналов, открытие маневровых, поездных сигналов;

5) информация о перегоне;

6) информация о переездах;

7) разъединители: включение, выключение, аварийное состояние;

8) дополнительная информация: режим «день-ночь», ДСН, макет, СУ, КСУ и т.д.

9) информация по питанию: контроль наличия фидеров, контроль пропадания фидеров, контроль перегорания предохранителей, срабатывания сигнализатора заземления и т.д.

10) Неисправности: светофора, контроль автовозврата стрелок, взрез, сброс стрелок.

Каждая из десяти позиций должна начинаться с новой строки. Принятый порядок расположения импульсов в таблице необходим для удобства пользования при наладке и эксплуатации. Каждый импульс записывается в клетку в виде дроби. В верхней половине клетки заносится название импульса ТС, а в нижней - контактный адрес точки съема информации с колодки КТП.

В таблице ТУ импульсы должны быть скомпонованы по группам в следующем порядке:

1) управление стрелками;

2) управление сигналами;

3) прочие команды (аварийная смена направления, режим «день-ночь», ДСН).

Импульс ТУ записывается в виде дроби: верхняя половина - название импульса, нижняя - монтажный адрес колодки КТП.

Таблица 1 - Таблица импульсов телеуправления

Таблица 2 - Таблица импульсов телесигнализации

6. Схема подключения блоков ТУ и ТС к колодке КТП

Каждая плата Ц-32 позволяет подключить до 32 блоков ТУ/ТС. Подключение блоков выполняется в виде матрицы 4х8. Если количество подключаемых блоков меньше 32, их равномерно распределяют по линиям связи. Схема подключения блоков ТУ/ТС приведена на рисунке 4.

Рисунок 4 - Схема подключения блоков ТУ/ТС к колодке КТП

Колодка переходная КТП предназначена для перехода от кабеля, идущего с релейных стативов на специализированный кабель с 25-контактным разъемом к плате Ц-32.

Сначала необходимо определить количество блоков ТУ и ТС, которые будут использованы для данной станции. При неполном использовании емкости поля подключения блоков ТУ и ТС, для повышения надежности, желательно равномерно нагружать шины X и Y.

Количество блоков ТУ и ТС определяется из таблиц ТУ и ТС соответственно. В данной курсовой работе необходимо девять блоков ТУ и девять блоков ТС.

Таблица 3 - Назначение контактов колодки КТП

Контакт	Назначение цепи
1	Шина обмена данными Y1
2	Шина обмена данными Y2
3	Шина обмена данными Y3
4	Шина обмена данными Y4
5	Шина обмена данными X1
6	Шина обмена данными X2
7	Шина обмена данными X3
8	Шина обмена данными X4
9	Шина обмена данными X5
10	Шина обмена данными X6
11	Шина обмена данными X7
12	Шина обмена данными X8

7. Передача станции с автономного управления на диспетчерское

Управление станцией осуществляется посредством воздействия на кнопки, коммутатор, ключи и т. Д. В ДЦ «Неман» все элементы управления с помощью реле переключаются на нормально разомкнутые электронные ключи.

Для исключения воздействия на схемы ЭЦ в случае короткого замыкания ключей применяется схема переключающих реле Р, которая обеспечивает однополюсное отключение электронных ключей от схем ЭЦ. Через фронтовые контакты реле Р образуется питание, которое действует только в режиме автономного управления станцией. В этом случае к названию питания добавляется буква Р. Через тыловые контакты реле образуется питание, которое действует только в режиме диспетчерского управления.



Рисунок 5 - Схема передачи станции на диспетчерское управление

Для передачи станции на диспетчерское управление (рисунок 5) дежурный по станции нажимает кнопку «Отмена сезонного управления» - ОСУ. Реле восприятия сезонного управления (ВСУ) отпускает свой якорь.

С проверкой наличия ключей-жезлов (притянут якорь реле КЖ), отсутствия искусственного замыкания стрелок (контакт реле РЗ), отсутствия закрытых кнопкой станционных переездов (контакт реле ЗП), отсутствия искусственной разделки (контакт реле ГРИ), отсутствия включения макета стрелок (контакт реле КМ) переключающие реле Р отпустят свой якорь.

В результате во всех схемах произойдет отключение органов управления станцией с пульта ДСП и подключение электронных ключей ДЦ «Неман».

Реле контроля включения резервного управления КВРУ обеспечивает горение на станции белой лампочки сезонного управления в случае невыполнения условий передачи станции на диспетчерское управление. Это же реле выключает лампочку при повороте ключа РУЗ при переходе станции на резервное управление.

Переход станции на резервное управление осуществляется при повреждении линии связи или при отказе устройств ДЦ. Контакты ключа РУЗ обеспечивают цепь возбуждения реле Р. В результате станция переходит на автономное управление с пульта ДСП. При необходимости станция может передаваться на сезонное управление с пульта ДСП. Для этого диспетчер посылает команду разрешения сезонного управления. Реле СУ на станции притягивает свой якорь. На пульте ДСП мигающим светом загорается лампочка сезонного управления СУ. Нажимается кнопка восприятия сезонного управления, в результате чего притягивает свой якорь и встает на самоблокировку реле ВСУ. Лампочка СУ загорается ровным светом. Контакт реле ВСУ в цепи питания реле КВРУ исключает горение лампочки СУ через контакт КВРУ.

8. Схемы увязки по контролю устройств ЛК ДЦ «Неман» с аппаратурой ЭЦ на станции

Увязка по контролю устройств ЛК ДЦ «Неман» с аппаратурой ЭЦ осуществляется с помощью блоков ТС-32 и платы Ц-32. Блоки ТС-32 снимают информацию с устройств ЭЦ и передают ее в плату Ц-32. Плата Ц-32 предназначена для сопряжения ПЭВМ с блоками ТУ и ТС комплекта линейной аппаратуры. В таблице 4 приведен пример сбора информации блоками ТС-32 о состоянии секций в маршруте приёма на путь 6П.

Таблица 4 - Импульсы ТС при контроле маршрута приёма на 6П по светофору Н

Секция	Импульс ТС	Блок / Вывод	Тетрада / Ключ
НП	НП	26-1	1т. 2 кл.
1СП	1СП	26-5	2т. 4 кл.
3-5СП	3-5СП	26-7	2т. 2 кл.
13-25СП	13-25СП	26-17	4т. 4 кл.
19-23СП	19-23СП	26-21	5т. 2 кл.
6П	6П	32-15	3т. 4 кл.
1/3МК	1/3МК	11-3	1т. 4 кл.
5/7ПК	5/7ПК	11-5	2т. 4 кл.
11/13ПК	11/13ПК	11-17	4т. 4 кл.
17/19МК	17/19МК	11-27	2т. 2 кл.
21МК	21МК	11-35	7т. 4 кл.
23МК	23МК	11-39	8т. 4 кл.
Н	НС	15-33	7т. 2 кл.

Основные данные платы Ц-32:

1) устройство сопряжения обеспечивает возможность коммутации до 32 блоков ТУ и ТС;

2) скорость обмена данными - 2000 Бод;

3) ток регистрации логической единицы - не менее 5 мА;

4) ток регистрации логического нуля - не более 0,2 мА;

5) по Y - выходам входящий и выходящий ток при сопротивлении нагрузки 80 Ом составляет не менее 100 мА, по Х - выходам входящий и выходящий ток составляет не менее 10 мА;

6) скорость изменения напряжения на выходах Y и X не должна быть более 1 В/мкс;

7) срок службы - не менее 10 лет.

Устройство Ц-32 функционально состоит из:

1) входного устройства (содержит разъем на 25 контактов, через которые подается напряжение 12 В и 5 В, адрес, информационные и управляющие сигналы, дешифрация адреса);

2) устройства преобразования и усиления сигнала (регистры записи и инверторы);

3) выходного устройства (содержит разъем на 15 контактов, четыре однонаправленных усилительных передающих каскада с возможностью выдачи логического сигнала 0 В и 12 В, восемь двунаправленных приемо-передающих каскадов с возможностью выдачи логического сигнала 0 В и 12 В и возможностью считывания сигнала с внешних устройств);

4) буфера считывания;

Дешифратор адреса состоит из дешифратора DD3, элемента 8И-НЕ и элементов 2ИЛИ-НЕ. Дешифратор адреса в зависимости от выставленного адреса на адресную шину разрешает работу регистрам записи.

Регистры записи (DD5 и DD6) предназначены для управления выходными усилительными каскадами. Инверторы DD7 и DD8 служат для усиления сигнала с выходов DD5 и DD6.

Однонаправленный усилительный выходной каскад состоит из двухтактного транзисторного усилителя. Двунаправленный усилительный приемопередающий каскад предназначен для усиления приема и передачи информации и состоит из двухтактного транзисторного усилителя и оптрона. Оптрон является элементом приема (передачи) данных и служит для согласования схемы с внешней шиной.

Буфер считывания - элемент DD4, принимает данные через оптрон с устройства сбора информации и выставляет их на внутреннюю шину E1-E8.

Плата Ц-32 является цифровым устройством.

Блок ТС-32 предназначен для работы в составе комплекта линейной аппаратуры и служит для съема информации с контролируемых объектов. Он обеспечивает опрос до 32 двухпозиционных объектов, имеет скорость обмена данными не менее 2000 Бод. Напряжение питания через защитный предохранитель от питающей батареи должно быть 20-40 В. Средний ток потребления блока ТС-32 - 15 мА. Напряжение логического нуля на информационных входах должно быть от 0 до 1 В, логической единицы - от 10 до 50 В. Средняя наработка на отказ - 115000 часов; средний срок службы - не менее 10 лет.

Функционально блок ТС-32 состоит из схемы питания, схемы приемопередатчика, процессора, схемы считывания двухпозиционных объектов.

Схема питания предназначена для получения напряжения питания равного 5 В. Она состоит из ограничителя напряжения и стабилизатора напряжения.

Линейный приемопередатчик выполнен на элементе DA1 и предназначен для организации последовательного обмена данными с устройством Ц-32. Считывание и передача данных осуществляется процессором (DD2), а линейный приемопередатчик выполняет функцию интерфейса с устройством Ц-32. Приемник представляет собой элементы: DA1, VD2, VD3, R5, передатчик - DA1, R2, VS3, VD4.

Схема считывания представляет собой 16 двухканальных транзисторных оптронов, входы которых подключены через резисторы резисторной платы к входным сигналам, а выходы организованы в матрице 8х4. Управление вертикалями матрицы осуществляется с выходов процессора (RC0-RC7), а считывание состояния матрицы с выходов RA0-RA3. Считывание происходит через триггеры Шмитта.

Работой блока считывания управляет процессор, который содержит схему сброса, контрольный индикатор и задающий генератор.

Схема сброса (R7, R8, VS5, VT6, R10) предназначена для блокировки работы процессора при переходном процессе, пока напряжение питания не достигло 3 В.

Задающий генератор является источником тактовой частоты для работы процессора. Он выполнен на элементах: кварцевый резонатор на 4МГц, С4, С5 и R13.

Контрольный индикатор (VD5, R8) обеспечивает визуальный контроль работы блока ТС-32.

Вся работа блока ТС-32 осуществляется под управлением программы, которая записана в память процессора.

Временная диаграмма цикла обмена данными блока ТС-32 для четвёртого ключа четвёртой тетрады представлена на рисунке 6



Рисунок 6 - Временная диаграмма цикла обмена данными блока ТС-32

Информация блоком ТС-32 может сниматься как с лампочек табло, так и с контактов реле (рисунки 7, 8, 9, 10).

Рисунок 7 - Схема подключения блока ТС-32 №11



Рисунок 8 - Схема подключения блока ТС-32 №15



Рисунок 9 - Схема подключения блока ТС-32 №26



Рисунок 10 - Схема подключения блока ТС-32 №32

Схема увязки платы Ц-32 и блока ТС-32 со станционными устройствами приведена в приложении Б. Рассмотрим работу платы Ц-32 и блока ТС-32 №26.

Для того, чтобы выбрать блок 26 ТС нажимаем кнопку 03АF и на шине адреса устанавливается адрес 03АF (в шестнадцатеричном коде), что соответствует 11101011111 (в двоичном коде). При этом на выходе дешифратора DD3 адреса «14» устанавливается низкий потенциал, который поступает на вход «1» (ER) второго регистра (микросхемы DD6). На всех остальных выходах дешифратора устанавливается высокий уровень сигнала. Данные со входов D0..D7 регистра DD6 (от шины данных) загружаются в регистр. Низкий потенциал на входе D2 регистра по команде «Запись» появится на выходе Q3 и далее поступает на инвертор DD8.2, инвертируется (появляется высокий потенциал) и, воздействуя на базы транзисторов VT7 и VT8, открывает VT7, а VT8 - закрывает. На шине Y2 устанавливается уровень логической «1» по цепи: +12В - к-эVT7 - R16 - Y2.

Далее этот высокий потенциал поступает на первый канал оптрона DA1 по цепи: SYN+ - диод VD2 - светодиод оптрона DA1.1 - SYN- и открывает его. На шине Х6 (SYN-) устанавливается низкий потенциал (т.к. в двунаправленном передающем каскаде транзистор VT13 закрыт а VT14 - открыт; через R30, оптрон DA3 и транзистор VT14 к шине Х6 подключена «земля»).

При этом открывается транзистор оптрона DA1.1 и создается вторая цепь прохождения тока: +5В - R5 - транзистор оптрона DA1.1 - земля. При этом на выводе RВ5 центрального процессора DD2 устанавливается низкий потенциал, который воспринимается процессором как приход синхроимпульса.

Через резистор R15 положительный потенциал подается на триггер Шмитта (DD1.4), на выходе которого образуется инвертированный сигнал - логический ноль, который поступает на вход порта RA3 процессора DD2. Процессор DD2 на выходе порта RC3 устанавливает низкий уровень сигнала, что приводит к опросу элемента оптронной матрицы. На вход блока ТС32 подается активный сигнал. Таким образом ток начинает протекать через светодиод оптрона DA8.2, при этом возбуждается транзистор оптрона DA8.2. Создается цепь протекания электрического тока:+5В - R15 - VD37 - транзистор оптрона DA8.2 - вход процессора RС3 (поскольку там находился логический ноль). Таим образом срабатывает 4 ключ 4 тетрады блока ТС.

По приходу синхроимпульса процессор выставляет высокий потенциал с выхода RВ6, который поступает на базу транзистора VT5 и открывает его, при этом срабатывает светодиод и открывается транзистор оптрона DA1.2. Создается цепь протекания электрического тока: +5В - к-эVT5 - светодиод оптрона DA1.1 - R2 - 0В.

Происходит переполюсовка SYN+ и SYN-, приемо-передатчик выступает в качестве передатчика. Создается цепь прохождения электрического тока: X6 (SYN) - транзистор оптрона DA1.2 - диод VD4 - Y2 (SYN+). Транзистор оптрона DA1.2 и осуществляет передачу данных.

Заключение

В данной курсовой работе были выполнены следующие пункты индивидуального задания: составлена схема связи заданного ДУ, схема разрабатываемой станции, приведена схема аппаратуры центрального поста, приведена схема аппаратуры линейного комплекта ДЦ «Неман», разработана схема подключения блоков ТУ и ТС к колодке КТП, составлены таблицы телеуправления и телесигнализации для разрабатываемой станции, приведена схема перехода с автономного управления станцией на диспетчерское, разработаны схемы увязки по контролю и управлению устройств линейного комплекта ДЦ «Неман» с аппаратурой ЭЦ на станции в соответствии с заданием.

После выполнения данной курсовой работы можно сделать вывод, что система ДЦ «Неман» обладает рядом преимуществ по сравнению со старыми релейными системами (ДЦ «Нева», ДЦ «Минск» и т.д.). Это даёт основания полагать, что будущее развитие систем диспетчерской централизации и железнодорожной автоматики и телемеханики в целом стоит за микропроцессорными системами.

Список использованной литературы

1. Системы диспетчерской централизации: Учебник для вузов ж.д. трансп./ под общей ред. проф. Вл. Сапожникова. - М.:Издательство «Маршрут». 2002. - 407 с.

2. Переборов А.С. и др. Диспетчерская централизация: Учебник для вузов ж.д. трансп. - М.:Транспорт, 1989. - 303 с.

3. Диспетчерская централизация на базе комплекса технических средств «Неман» ТО. Мн.:КТБ Бел. ж.д. 1998.

5. Комплект линейный «Техническое описание и инструкция по эксплуатации. ТО РБ БЧ 6102.808.01-98. Мн.:КТБ Бел. ж.д., 1998.

6. ОСТ32.112-98 «Системы железнодорожной автоматики и телемеханики. Эксплуатационно-технические требования к системам ДЦ»

7. Технические решения по увязке диспетчерской централизации «Неман» с устройствами ЭЦ. Увязка с типовыми решениями альбомов ЭЦ-9, ЭЦ-12. ЭЦ-К. МРЦ-13, ЭЦИ, БМРЦ. Мн.:КТБ. Бел. ж.д. 1999.

8. Ф.Е. Сатырев, В.К. Голик, А.В. Авдонин. Диспетчерская централизация «Неман»: учеб.-метод. пособие по курсовому и дипломному проектированию. - БелГУТ, 2009. - 98 с.

Размещено на Allbest.ru

...