Микропроцессорный комплекс автоматизированной сортировочной горки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Основное назначение

система автоматизированное расформирование состав

Основным назначением системы автоматизированного расформирования составов (АРС) является:

1. улучшение качества расформирования составов,

2. повышение коэффициента использования путей сортировочного парка,

3. улучшения условий и безопасности труда,

4. повышение оперативности и более высокий уровень культуры управления процессом расформирования составов,

5. повышение производительности сортировочной станции в целом.

Указанные цели достигаются путем применения более современного (по сравнению с системой АРС-ГТСС применявшейся ранее) алгоритма регулирования скатывания отцепов с помощью более прогрессивной техники, увеличения объема информации получаемой оперативным персоналом и сокращением общего количества постовой техники.

Основные функции системы

Система АРС выполняет следующие основные функции:

1. обработка директив оперативного персонала,

2. слежение за движением отцепа,

3. расчет весовой категории отцепа,

4. управление интервальной тормозной позицией,

5. управление прицельной тормозной позицией,

6. ввод-вывод оперативной информации.

Состав системы

Система состоит из напольного и постового оборудования (рис. 1).

В состав напольного оборудования входят:

1. механический и электронный весомеры - 2шт,

2. фотодатчик весомерного участка 1 шт,

3. рельсовые цепи

4. радиолокационные датчики скорости (ДС “Альфа”) - 48шт,

5. замедлители КВ и КНП - 49шт,

6. устройство контроля заполнения путей (КЗП) - 1шт.

Постовое оборудование состоит из:

1. типовых шкафов КТС ЛИУС-2 - 4шт,

2. персональной ЭВМ типа “Robotron 1715” - 1шт.

3. кроссовых стативов, в расположенных в подвальном помещении горочного поста,

4. АРМа электромеханика,

5. различные стативы, расположенные в релейных ГАЦ и АРС

6. пульта дежурного по сортировочной горке (ДСПГ).

Элементная база

Элементную базу КТС ЛИУС-2 составляют микросхемы с повышенной степенью интеграции. Основные обрабатывающие и управляющие средства реализованы на микропроцессорном комплекте серии 580. В состав элементной базы КТС ЛИУС-2 также входят микросхемы 555, 564,521 и 573 серий. АРМ электромеханика выполнен с использованием однокристальных ЭВМ 1816ВЕ31 и микросхем 580, 573 и 1533 серий.

Устройство и работа АРС на базе КТС ЛИУС-2

Сортировочная горка имеет три тормозных позиции (ТП) верхняя тормозная позиция (ВТП), средняя тормозная позиция (СТП) и нижняя тормозная позиция (НТП). Первые две тормозных позиции должны обеспечивать интервальное торможение, а третья - прицельное торможения. Для управления этими ТП в релейной АРС установлены три шкафа 101, 102 и103 (Рис1), каждый из которых управляет своей ТП соответственно 1^й,2^й и 3^ей. В шкафах АРС размещаются функциональные модули “Регуляторы”. Шкаф 101 имеет один регулятор для управления замедлителями ВТП. В шкафу 102 расположены пять регуляторов, каждый из которых управляет торможением отцепов на СТП в одном из пяти пучков. В шкафу 103 расположены пять регуляторов, каждый из которых управляет торможением отцепов 35 замедлителями расположенными на НТП.

Табл.1

Состав “Регуляторов”

Регуляторы состоят из набора стандартных модулей и все имеют похожую структуру, и отличаются друг от друга только количеством модулей использующихся для связи с внешними объектами. В состав каждого регулятора входят модули:

ГН 09 источник питания

КС 34.03 модуль ввода дискретных сигналов

КС 35.04-01 модуль вывода дискретных сигналов

КС 91.41-01 КС 91.41-02 импульсные источники питания 12 Вольт,

КС 32.04 цифро - аналоговый преобразователь (ЦАП)

КС 52.25 контроллер связи радиального типа, бит-последовательный.

КС 59.04 модуль центрального процессора

КС 54.10 статическое ОЗУ 4Х4 Кбайт (ОЗУ)

КС 54.34 (КC 54.35-01) перепрограммируемое ПЗУ емкостью 4Х4 Кбайт (ПЗУ)

КС 31.41 таймер

КС 44.02 модуль контроля и диагностики

КС 44.04 элемент контроля и диагностики

ПС модуль преобразования сигналов поступающих от скоростемера и сравнения фактической скорости с заданной.

Все модули регулятора вставляются в каркас, котором установлена кросс-плата с 23 разъемами. Одноименные номера контактов всех разъемов соединены друг с другом (т.н. “общая шина”). Обмен информацией осуществляется по запросу модуля центрального процессора. Каждому модулю в каркасе присвоен уникальный 8^ми разрядный адрес и процессор обращаясь по нужному ему адресу может управлять работой модулей.

Назначение модулей

Модуль ГН 09 - источник питания напряжений. Предназначен для преобразования переменного напряжения 220В в постоянное стабилизированное напряжение +5В, -5В, +12В и -12В. Применяется для питания всех модулей входящих в состав “регулятора”.

Модуль КС 34.03 - преобразует 32 входных сигнала напряжением 12В в двоичный код. Выдает полученную информацию на общую шину регулятора по запросу центрального процессора. Модули этого типа применяются:

- в шкафу АРС 101 модули применяются для ввода информации о состоянии рельсовых цепей ВТП (реализована функция слежения), ввода информации с весомера и фотодатчика (функция формирования описателя отцепа), ввода сигналов от коммутаторов с пульта ДСПГ (функция обработки директив оперативного персонала) ввода сигналов от модуля УС-2 (функция управления интервальной тормозной позицией)

- в шкафу АРС 102 модули применяются для ввода информации о состоянии рельсовых цепей СТП (реализована функция слежения), ввода сигналов от коммутаторов с пульта ДСПГ (функция обработки директив оперативного персонала) ввода сигналов от модуля УС-2 (функция управления интервальной тормозной позицией)

- в шкафу АРС 103 модули применяются для ввода информации о состоянии рельсовых цепей НТП (реализована функция слежения), ввода сигналов от коммутаторов с пульта ДСПГ (функция обработки директив оперативного персонала) ввода сигналов от модуля УС-2 и получения информации от устройства КЗП ГТСС о занятости путей (функция управления прицельной тормозной позицией)

Модуль КС 35.04 - модуль вывода дискретных сигналов. Преобразует двоичный код полученный с общей шины регулятора, в 32 сигнала напряжением 24В. Модуль управляется командами центрального процессора. Модули этого типа применяются:

- в шкафах АРС 101 модули применяются для вывода сигналов на индикаторные лампы пульта ДСПГ (реализована функция ввода - вывода оперативной информации).

- в шкафу АРС 102 модули применяются для вывода сигналов на индикаторные лампы пульта ДСПГ и для выдачи информации в АРМ АРС(реализована функция ввода - вывода оперативной информации).

- в шкафу АРС 103 модули применяются для вывода сигналов на индикаторные лампы пульта ДСПГ (реализована функция ввода - вывода оперативной информации) и для опроса устройства КЗП ГТСС для получения информации о занятости путей (функция управления прицельной тормозной позицией)

Модули КС 91.41-01 и КС 91.41-02 - импульсные преобразователи напряжения. Преобразуют постоянное напряжение +5В в напряжение 12В. Используются для задания уровней входных сигналов для модулей КС34.03.

Модуль КС 32.04 - цифро - аналоговый преобразователь. Преобразует двоичный код, который он получает по общей шине регулятора в постоянное напряжение. Работа ЦАПа осуществляется по командам , которые вырабатывает центральный процессор. Модули этого типа применяются:

- в шкафах 101 и 102 для вывода на пульт ДСПГ информации о расчетной и фактических скоростях отцепа, находящегося на замедлителе той тормозной позиции, которую обслуживает данный “регулятор”.

- в шкафу 103 модуль выполняет те же функции, что и в шкафах 101 и 102, кроме того он используется для вывода информации о занятости путей. выбор контролируемого пути осуществляет оператор сортировочной горки. ДСПГ (реализована функция ввода - вывода оперативной информации).

Модуль КС 52.25 - контроллер связи радиального типа, бит-последовательный. Предназначен для обмена информацией между микропроцессорными блоками и сопряжения с ЭВМ по интерфейсу ИРПС. В АРС используется для передачи информации о весовых характеристиках отцепа между шкафами и ввода корректировок с ПЭВМ “ROBOTRON”.

Модуль КС 59.04 - модуль центрального процессора. Осуществляет взаимодействие между модулями, выполняет функции обработки и записи - чтения информации в соответствии с программой записанной в ПЗУ.

Модуль КС 54.10 - статическое ОЗУ 4Х4 Кбайт. Предназначен для временного хранения информации, получаемой в результате работы центрального процессора. При пропадании напряжения питания информация в модуле не сохраняется.

Модуль КС 54.34 (КС54.35-01) - перепрограммируемое ПЗУ емкостью 4Х4 Кбайт. Предназначен для хранения табличных данных и программы, необходимых для работы центрального процессора.

Модуль КС 31.41 - таймер. Состоит из кварцевого генератора и делителей частоты. Используется для формирования набора частот, необходимых для нормальной работы процессора.

Модуль КС 44.02 - модуль контроля и диагностики. Служит для индикации работы процессора и наличия обмена по каналам связи осуществляющейся через модули КС 52.25. Источником информации служат два семисегментных индикатора, расположенных на лицевой панели блока. Периодическая смена информации ~ 1 раз в секунду означает, что остановки процессора не произошло.

- в шкафу 101 цифра 1-5 высвечиваемая верхним индикатором означат, что идет опрос модуля , отвечающего за связь с соответствующим “регулятором” шкафа 102, с которым осуществляется обмен. Цифра 6 показывает, что идет опрос модуля отвечающего за связь с ПЭВМ “Robotron”.

- в шкафах 102 и103 верхняя цифра 1-3 означает, что идет опрос модуля отвечающего за связь с шкафом 101-103 соответственно.

- цифры высвечиваемые нижним индикатором означают 0 - нет связи, 5 - связь есть. ДСПГ (реализована функция ввода - вывода оперативной информации).

Модуль КС 44.04 - элемент контроля и диагностики. В АРС используется для диагностики отказавших модулей. На лицевой панели модуля расположены светодиодные индикаторы с помощью которых можно определить адрес модуля не отвечающего на запросы процессора (реализована функция ввода - вывода оперативной информации). Определение отказавшего модуля определяется по 5^и светодиодам объединенных надписью “Д” в соответствии с таблицей Табл. 1.

Таблица 1

_ - светодиод горит ? - светодиод не горит Ч - состояние светодиода не имеет значения

Модуль ПС - модуль преобразования сигналов поступающих от датчика скорости и сравнения фактической скорости с заданной. Преобразует частотный сигнал от ДС “Альфа” в цифровой код, по команде от процессора принимает код соответствующий расчетной скорости для данного отцепа, сравнивает расчетную и фактические скорости, и при необходимости, выдает команду на торможение в модуль УС. (функции управления интервальной и прицельной тормозными позициями)

Управление замедлителями

Модули, расположенные в шкафу 104 предназначены для управления замедлителя. Всего в шкафу расположено 5 каркасов.

- в первом каркасе установлены модули, управляющие замедлителями первого пучка сортировочной горки

- во втором каркасе установлены модули, управляющие замедлителями ВТП и второго пучка

- в третьем, четвертом и пятом каркасе установлены модули управляющие замедлителями третьего , четвертого и пятого пучка, соответственно.

Управление каждым замедлителем осуществляется с помощью двух модулей УС-1 и УС-2.

Модуль УС-1 - логическо - информационный. Предназначен для приема сигналов команды управления замедлителями от модулей ПС или с пульта ДСПГ, индицируют ступень торможения (Т1, Т2, Т3, Т4, ОТ), режим торможения (ручной или автоматический) и передают команды на модуль усилителей УС-2.

Модуль УС-2 - содержит 5 усилителей. Предназначен для приема команд на торможение от модуля УС-1, индикации выполняемой команды, и управления непосредственно замедлителем.

Автоматизированное рабочее место электромеханика АРС (АРМ ШН АРС)

АРМ ШН АРС предназначен для сбора информации о ходе роспуска, хранения собранной информации и вывода ее электромеханику для анализа работы системы АРС.

Конструктивно АРМ состоит из двух частей:

- шкаф, в котором находятся три каркаса с модулями КТС “Тракт”

- ПЭВМ IBM -486SX33

Информация с напольных устройств и шкафов АРС поступает в шкаф АРМа, где обрабатывается и передается на ПЭВМ. С помощью ПЭВМ она отображается на экране монитора в удобном для пользователя виде и хранится ~ 1 месяц.

Сбор дискретной информации ( рельсовые цепи, фотодатчик, контакты весомера, команды торможение (Т), отторможено (ОТ), автоматика (А)) выполняет каркас 1. Для этого внем установлены :

- модули ввода дискретных сигналов (МДВ) - 18 шт. Эти модули преобразуют поступающие на них сигналы в двоичный код и передают их процессору по его запросу.

-модуль модуль центрального процессора (МЦП) - 1шт. Организует взаимодействие всех модулей в каркасе

- модуль контроллера последовательного канала (МКПК) - 1 шт. Предназначен для передачи собранной информации в ПЭВМ по последовательному каналу ИРПС.

Сбор аналоговой информации от ДС «Альфа» осуществляется каркасами 2 и3. Для этого в них установлены:

- модули локального контроллера (МЛК) - 25 шт. Эти модули преобразуют поступающие на них сигналы в двоичный код и передают их процессору по его запросу.

-модули модуль центрального процессора (МЦП) - 2шт. Организуют взаимодействие всех модулей в каркасе

- модули контроллера последовательного канала (МКПК) - 2 шт. Предназначены для передачи собранной информации в ПЭВМ по последовательному каналу ИРПС.

Вся информация из шкафа АРМа ШН АРС поступает в ПЭВМ по трем последовательным каналам ИРПС. В ПЭВМ она обрабатывается, записывается на жесткий диск. Информация поступающая на АРМ от напольных устройств не зависит от работы других электронных устройств АРС, что позволяет получать неискаженную информацию о ходе роспуска составов.

Размещено на Allbest.ru