Филиал государственного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Уральский государственный университет путей сообщения»

Челябинский институт путей сообщения

Л. П. Ашмарина микропроцессорные станционные системы Тексты лекций

Челябинск 2009

УДК 656.25

А 98

Ашмарина Л. П.

А 98 Микропроцессорные станционные системы : тексты лекций / Л. П. Ашмарина. Челябинск: Челяб. ин-т путей сообщения, 2009. 99 с.

Рассмотрены структурные схемы, аппаратные средства, способы сопряжения постового и напольного оборудования, автоматизированные места ДСП и ШН микропроцессорных систем Ebilock-950, ЭЦ-МПК, ЭЦ-УМ, МПЦ-И, а также процесс передачи данных через общедоступные сети, схемы управления стрелочными электроприводами.

Предназначается студентам специальности 220204 «Автоматика и телемеханика на транспорте» и слушателям курсов повышения квалификации ЧИПС.

Печатается по решению научно-методического совета Челябинского института путей сообщения

Рецензент С. Л. Филимонов, заместитель Челябинской дистанции СЦБ

УДК 656.25

© Филиал Уральского государственного университета путей сообщения.

Челябинского института путей сообщения, 2009

Оглавление

Оглавление 4

Введение 5

ЛЕКЦИЯ 1. Микропроцессорная система Ebilock-950 8

Лекция 2. Назначение, типы и основные положения устройств сопряжения 20

Лекция 3. Система электрической централизации на базе микроэвм и программируемых контроллеров (ЭЦ МПК) 26

Рис. 3.8. Устройство матричного ввода 56/8 36

ЛЕКЦИЯ 4. Система ЭЦ-ЕМ 44

Лекция 5. Система МПЦ-И 56

Лекция 6. Передача данных в системах МПЦ через общедоступные сети 75

В процессе развития систем централизации радиус их действия непрерывно увеличивался. Дежурный по станции на посту механической централизации устанавливал напольные устройства посредством тросовых тяг, и расстояние между устройствами управления и напольным оборудованием было небольшим. В настоящее время диспетчер центра управления может находиться в сотнях километров от напольных устройств систем микропроцессорной централизации (МПЦ), входящих в контролируемую им зону. 75

Лекция 7. Схемы управления стрелками в системах МПЦ-И, МПК, ЭЦ-ЕМ 92

Заключение 106

Список рекомендуемой литературы 107

Введение

Среди устройств железнодорожной автоматики и телемеханики системы управления объектами на станциях играют важнейшую роль.

Ядром станционных систем автоматики и телемеханики является централизация стрелок и сигналов, которая позволяет с одного пункта (поста электрической централизации) управлять всеми стрелками и сигналами на станции.

В первые годы существования железных дорог управление стрелками и сигналами осуществлялось вручную, а их замыкание –– с помощью специальных замков с переносными ключами (ключевая зависимость). В 1856 году в Англии была предложена первая механическая централизация. По мере развития техники использовались электропневматические, электрогидравлические, электромеханические, электрические, электронные и микропроцессорные централизации.

Первая релейная система электрической централизации была построена на станции Гудермес в 1934 году. С середины 1930-х годов начинается массовое строительство релейных систем электрической централизации на станциях отечественных железных дорог. В этих системах для перевода стрелок используются стрелочные электроприводы, а в качестве сигналов –– светофоры.

Из релейных систем ЭЦ наибольшее распространение получила блочная маршрутно-релейная централизация (БМРЦ), которая стала внедряться на крупных станциях с 1960 года и нашла широкое применение на участковых, сортировочных и промежуточных станциях с числом стрелок более 30 и значительным объемом поездных и маневровых работ.

В настоящее время на сети железных дорог России системами электрической централизации оборудовано 136 268 стрелок, что составляет 75,7% от общего их количества. В основном это системы релейной электрической централизации, где в качестве элементной базы используются специализированные реле –– так называемые реле I класса.

В течение последних 60 лет развитие систем происходило по следующим направлениям:

• повышение пропускной способности горловин станций за счет посекционного размыкания маршрутов;

• типизация схем ЭЦ с целью упрощения проектирования, строительства и обслуживания системы (ЭЦ блочного типа и с индустриальной системой монтажа);

• повышение безопасности движения поездов (повышение надежности алгоритма размыкания маршрутов, исключение перевода стрелок при кратковременной потере шунта);

• расширение функциональных возможностей (кодирование станционных путей, установка маршрутов по ложно занятым секциям, ограждение путей при осмотре составов, оповещение монтеров пути и др.);

• увязка с системами верхнего уровня и диагностическими системами.

Реализация этих мероприятий сопровождалась увеличением числа реле, приходящихся на одну централизованную стрелку, что, по сути, отражает исчерпание функциональных возможностей релейных систем.

Программа модернизации устройств автоматики, телемеханики и связи на железнодорожном транспорте, разработанная в соответствии с решением Коллегии МПС РФ от 7 сентября 1994 г. № 25, предусматривает замену устаревших систем электрической централизации, проработавших 30 и более лет. Все возрастающая концентрация управления движением поездов, автоматизация производственных процессов на железнодорожном транспорте, необходимость повышения эффективности затрат на строительство и содержание систем ЭЦ требуют внедрения систем ЭЦ нового поколения, способных удовлетворить как существующие, так и перспективные требования.

Особая роль при оснащении железных дорог современными и надежными техническими средствами принадлежит средствам железнодорожной автоматики и телемеханики, так как они определяют пропускные способности железнодорожных линий, обеспечивают автоматизацию перевозочного процесса и безопасность движения поездов.

Задачами, поставленными перед хозяйством сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ), являются:

• обеспечение требований оптимизации управления перевозочным процессом;

• переход на микроэлектронную элементную базу и создание на этой основе многоуровневой системы управления и обеспечения безопасности движения;

• разработка и внедрение малообслуживаемого напольного оборудования СЦБ;

• совершенствование технологии технического обслуживания систем ЖАТ на основе внедрения систем технической диагностики, организации удаленного мониторинга;

• создание системы сервисного обслуживания систем ЖАТ и их элементов с участием производителей.

Путь к решению этих задач –– разработка и внедрение новых систем ЭЦ.

На современном этапе наибольшее распространение получили релейно-процессорные системы ЭЦ-МПК, ЭЦ-ЕМ, МПЦ-И, разработанные Петербургским государственным университетом (ПГУПС), Уральским и Ростовским исследовательскими институтами, ОАО «Радиоавионика», проектным институтом «Гипротранссвязь». В этих системах, кроме микропроцессорного оборудования, используются релейные схемы с реле нового поколения. Построение релейных схем выполнено согласно техническим решениям уже известных альбомов ЭЦ-9, ЭЦ-12-2000 г, что помогает обслуживающему персоналу легче адаптироваться к процессорным системам.

Самой распространенной зарубежной системой является Ebilock-950.

На Южно-Уральской железной дороге в основном используется система ЭЦ-МПК, так как она требует относительно небольших капиталовложений при реорганизации. Как экспериментальная на ст. Асфальтная работает система МПЦ-И. Хорошо себя зарекомендовала система ЭЦ-ЕМ на ст. Магнитогорск.

Любую из этих систем можно рассматривать как совместную работу аппаратуры разных уровней. Каждый уровень состоит из соответствующей аппаратуры и выполняет только свою функцию. Совместная работа уровней –– это и есть суть работы централизации.