
- •Содержание
- •Глава 1 История развития и современные подходы к созданию комплекса автоматизации сортировочных горок 12
- •Глава 2 Микропроцессорные технические средства автоматизации сортировочных горок 110
- •Глава 3 Техническая структура кгм-пк и функциональная компоновка подсистем контроля и управления 179
- •Глава 4 Принципы, методы и алгоритмы автоматического управления процессом роспуска составов 220
- •Глава 5 Контрольно-диагностический комплекс и автоматизированные рабочие места 317
- •Глава 6 Комплексная система автоматизации управления компрессорной станцией 403
- •Введение
- •Глава 1 История развития и современные подходы к созданию комплекса автоматизации сортировочных горок
- •1.1 Системы горочной централизации, автоматического задания скоростей роспуска и регулирования скоростей скатывания
- •Р ис. 1.6. Структурно-функциональная схема асу рсг
- •1.2 Зарубежные системы автоматизации сортировочных горок
- •Фирмы «Saxbi»
- •Автоматизации горок ddc III (сша)
- •1.3 Особенности объектов автоматизации и разработка эксплуатационно-технических требований к новой версии кгм на базе промышленных компьютеров
- •1.4 Требования к увк: топология лвс; наличие кдк; интеграция с внешними асу и системами
- •Основные технические характеристики сети Ethernet
- •1.5 Размещение напольных технических средств на спускной части горки
- •Глава 2 Микропроцессорные технические средства автоматизации сортировочных горок
- •2.1. Промышленные компьютеры на базе микропроцессоров семейства Pentium
- •2.2 Процессорные и интерфейсные модули, аналого-цифровые преобразователи и контроллеры формата рс/104
- •Привязка каналов ввода-вывода
- •Установка линий прерывания
- •2.3 Модули ввода, вывода и ввода/вывода информации
- •Канала одм-12а
- •Основные технические характеристики платы одм-12а
- •Платы одм-12б
- •2.4 Аналого-цифровые преобразователи, релейные коммутаторы и буферные усилители
- •2.5 Устройства распределенного сбора данных и управления
- •Основные технические характеристики ви-24
- •Глава 3 Техническая структура кгм-пк и функциональная компоновка подсистем контроля и управления
- •3.1 Техническая структура кгм-пк
- •3.2 Структурные схемы подсистем гац мн и арс
- •3.3 Состав и компоновка функциональных модулей подсистем гац мн и арс
- •3.4 Подсистема контроля заполнения путей с повышенной длиной контролируемого участка кзп-изд
- •Формат передаваемых данных кзп
- •Соответствие ошибок разрядам кода
- •Сообщения и расстояния на экране монитора и в лвс
- •Глава 4 Принципы, методы и алгоритмы автоматического управления процессом роспуска составов
- •4.1 Принципы логической защиты стрелок и алгоритмы функционирования подсистемы гац мн
- •Р ис. 4.3. Блок-схема алгоритма работы с ку «Стрелка»
- •4.2 Способ и средства плавного регулирования скоростей выхода отцепов из замедлителя
- •4.3. Алгоритмы идентификации ситуаций скатывания и формирования параметров отцепов
- •И трансляции системных номеров
- •На «нитке» (gnitk)
- •4.4. Алгоритмы расчета скоростей выхода отцепов из тормозных позиций
- •4.5 Язык представления динамических данных и формализованная модель перемещения отцепов
- •Отношения rle
- •Скатывания отцепов с горки
- •Формализованное представление ситуаций скатывания отцепов
- •Участок (результат модели перемещения)
- •4.6 Обобщенная модель процесса расформирования составов на основе дискретно-непрерывной динамической системы
- •4.7 Нейро-нечеткие прогнозирующие и исполнительные модели нижнего уровня управления замедлителями
- •Ходовых свойств отцепа
- •4.8 Продукционные модели выработки стратегий регулирования и корректировки управляющих решений
- •Глава 5 Контрольно-диагностический комплекс и автоматизированные рабочие места
- •5.1. Измерительные функции и диагностика напольных устройств
- •5.2. Технологические окна отображения статистики параметров работы стрелок, рц, ипд, ртдс и риСов
- •5.3. Протоколы динамического состояния устройств и процесса роспуска составов
- •5.4. Графические окна «Динамика торможения»
- •Отцепа на парковой тп
- •5.5 Автоматизированные рабочие места в структуре кгм-пк
- •5.6. Состав и назначение специализированной клавиатуры арМа дежурного по горке
- •Глава 6 Комплексная система автоматизации управления компрессорной станцией
- •6.1 Структурно-функциональная схема и состав программно-аппаратных средств
- •Компрессорной станции
- •И температуры
- •6.2 Конструктивная база и программно-аппаратные средства реализации ксау кс
- •Изделий щку
- •Контроллера в системе управления
- •К входам плк
- •При активной нагрузке
- •Контроллера плк63
- •6.3 Принципиальные электрические схемы основных узлов ксау кс
- •И распределения электроэнергии в вводном шкафу
- •Щита силовой автоматизации
- •Щита контроля управления кс
- •И торможения
- •Заключение
- •Литература
Глава 1 История развития и современные подходы к созданию комплекса автоматизации сортировочных горок
Проблема увеличения перерабатывающей способности сортировочных станций и горок всегда неразрывно связана с созданием новых технических средств автоматизации процессов расформирования составов.
Эффективность процессов расформирования-формирования поездов в условиях непрерывно возрастающих вагонопотоков в значительной степени определяется качеством работы сортировочных горок, их перерабатывающей способностью и технологическими возможностями.
Сортировочные горки, являясь важнейшим и основным технологическим звеном в сортировочном процессе, должны обеспечивать распределение свободно скатывающихся вагонов (отцепов) по путям под-горочного парка и регулирование скоростей их движения на спускной части. Главным при этом является правильный и своевременный перевод стрелок по маршрутам движения отцепов, исключение возможных при этом нагонов одних отцепов другими, а также обеспечение необходимой дальности их пробега и безопасной скорости соударения с вагонами, находящимися на подгорочных путях.
В связи с этим на всех уровнях развития горочной техники и технологии возникала необходимость автоматизации процессов управления маршрутами движения отцепов и регулирования скоростей скатывания с учетом необходимых интервалов и дальности пробега [19].
Чтобы повысить производительность горок, потребовалось создание устройств, реализующих переменную скорость роспуска составов.
Реальные условия расформирования поездов, являясь весьма сложными по целому ряду факторов и чрезвычайно динамичными, вызвали необходимость в разработке дополнительных средств автоматизации контроля за ходом роспуска, защиты стрелок при проходе по ним длиннобазных вагонов, устройств передачи информации о режимах роспуска на горочный локомотив, узлов формирования программы роспуска, средств согласования и увязки с автоматизированной системой управления сортировочной станцией (АСУ СС) и др.
Таким образом, сортировочные горки, как объект автоматизации, на всех этапах совершенствования техники и технологии расформирования-формирования поездов были и остаются предметом пристального внимания ученых, конструкторов, проектировщиков и эксплуатационников как в России, так и за рубежом.
Большой вклад в решение теоретических и практических задач автоматизации сортировочных процессов внесли ученые Н.М. Фонарев, который является основоположником автоматизации горок, Ю.Г. Боровков, В.А. Буянов, П.C. Грунтов, А.М. Дудниченко, В.Н. Иванченко, Г.А. Красовский, Н.Н. Лябах, Ю.А. Муха, Н.А. Никифоров, В.Е. Павлов, B.C. Скабалланович, Е.А. Сотников, А.Н. Шабельников, Е.М. Шафит и др.
Ниже рассмотрена история развития отечественных и зарубежных систем автоматизации сортировочных процессов, которые, как локально, так и в комплексном взаимодействии решали на разных этапах задачи управления роспуском составов на сортировочных горках.
1.1 Системы горочной централизации, автоматического задания скоростей роспуска и регулирования скоростей скатывания
1. Горочная автоматическая централизация, разработанная в 50-ых годах прошлого столетия Всесоюзным научно-исследовательским институтом железнодорожного транспорта (ГАЦ-ЦНИИ), была предназначена для автоматического перевода стрелок по маршрутам следования отцепов [19]. В основу ГАЦ-ЦНИИ был заложен пучковой принцип объединения приборов с унифицированными схемами восприятия и передачи номера маршрута.
Связь движущегося отцепа с соответствующими блоками обеспечивалась при помощи рельсовых цепей (стрелочных и междустрелочных). В основу схем перевода стрелок был положен блочный принцип построения.
Схемные решения выполняли формирование заданий, их регистрацию, накопление маршрутов, трансляцию заданий и обеспечивали возможность их корректировки эксплуатационным персоналом.
Система ГАЦ-ЦНИИ реализовывала два режима работы: заблаговременное накопление маршрутов для всего состава или группы отцепов (программный режим) и установление маршрутов следования непосредственно перед подходом отцепов к головной стрелке (маршрутный режим).
Предварительный набор и ввод маршрутов мог осуществляться оператором на пульте управления путем нажатия маршрутных кнопок (МК) или с помощью программно-задающего устройства (ПЗУ), системы автоматического задания скорости роспуска (АЗСР), куда записаны маршруты скатывания отцепов согласно сортировочному листку.
С
труктурная
схема ГАЦ-ЦНИИ приведена на рис. 1.1.
Рис. 1.1. Структурная схема ГАЦ-ЦНИИ
Количество предварительно набранных или поступивших автоматически из ПЗУ (A3СP) маршрутов ограничено емкостью накопителя. По мере освобождения блоков накопителя (ВН) происходило дополнение очередными маршрутными заданиями.
При маршрутном режиме установка стрелок для каждого очередного отцепа производилась оператором нажатием соответствующих кнопок в то время, когда предыдущий отцеп вступал на изолированную секцию головной стрелки.
Индикация маршрутов в программном режиме выдавалась с помощью блока индикации (БИ) на средства отображения информации (СОИ) пульта для двух смежных отцепов: подходящего к головной стрелке и следующего за ним.
Информация о маршрутах следования отцепов от МК или системы АЗСР через блок формирования заданий (ФЗ) поступала вначале в маршрутный накопитель, а затем в блок регистрации заданий (РЗ). В маршрутном режиме задание из ФЗ поступало непосредственно в РЗ. После этого поступала команда в блок стрелки (ВС I) на ее перевод при условии свободности стрелочного изолированного участка I. Трансляция задания из РЗ обеспечивалась блоками, связанными с рельсовыми цепями соответствующих изолированных секций 1СП, 1-3а, 1-36, ЗСП, 3-5, 5СП и т.д. При этом она осуществлялась ступенчато, от одной стрелки к другой (в момент вступления отцепа на очередную стрелку и при соответствии ее положения данному маршруту). Это необходимо для того, чтобы оператор имел возможность изменить вручную, при необходимости, маршрут следования без нарушения действия системы для других отцепов.
Оператор имел возможность при роспуске также отменить маршрут следования отцепа нажатием соответствующей кнопки.
В программном режиме блоки ФЗ не участвуют в работе, а задания в блоки РЗ поступают из первой ступени накопителя BHI.
По мере проследования отцепом изолированных участков в соответствующих им блоках трансляции поочередно происходил сброс маршрутного задания. Блоки трансляции последних изолированных секций перед замедлителями пучковых тормозных позиций (ТП) выдавали в схему автоматического регулирования скорости скатывания (АРС) информацию о номере маршрута отцепа.
Повышение интенсивности работы сортировочных горок, появление новых конструкций вагонов, увеличение темпов роспуска и необходимость совершенствования технологии и полного контроля протекания сортировочного процесса обусловили дальнейшее развитие систем ГАЦ-ЦНИИ. Для этих целей в 60-х годах прошлого столетия Уральским отделением ЦНИИ МПС совместно с институтом «Гипротранссигналсвязь» была разработана система ГАЦ с контролем роспуска (ГАЦ-КР).
К принципиально новым функциям, реализованным в ГАЦ-КР, относятся [2]: быстродействие системы управления маршрутами; автоматизация операций управления и ввода корректировок в программу; контроль за ходом роспуска; автоматизация восстановления маршрутных заданий при устранении нагонов; обеспечение безопасного скатывания вагонов всех типов, включая длиннобазные, транспортеры и др.
Главное достоинство и новое эксплуатационное качество системы ГАЦ-КР это объединение функций управления с функциями достоверного контроля хода роспуска. Здесь предусмотрена компоновка системы из функциональных групп и узлов, соответствующих основным зонам горки. В этих узлах были совмещены управляющие и контрольные функции: на участке подготовки (горб горки) программное управление роспуском; в зоне разделения (головная стрелка) комплексный контроль и управление стрелкой; в местах распределения (спускная часть горки) – слежение, трансляция и контроль в зоне накопления (подгорочные пути) регистрация фактического исполнения заданной программы роспуска.
В состав исполнительной и управляющей аппаратуры ГАЦ-КР (рис. 1.2) входят блоки стрелочные (БС) и датчики активных зон (по типу блоков трансляции заданий в ГАЦ-ЦНИИ), а также горочные ПЗУ (АЗСР) с блоками оперативного накопления (БОН) и устройствами формирования программных заданий (ФУ).
Рис. 1.2. Структурная схема ГАЦ-КР
Узлы контроля содержали средства определения состояния головной стрелки (блок УКГС с промежуточным блоком ПБ), аппаратуру слежения по активным зонам (блоки БАЗ с автоматами слежения АС), рабочий накопитель (РН) и устройства формирования, а также вывода контрольной информации. РН состоял из нескольких ступеней (I СТ…n СТ), в которых содержались накопители заданного маршрута (НЗМ), соответственно I НЗМ…n НЗМ, накопители количества вагонов (HKВ) в отцепе I HKB… n HKB и накопители порядкового номера (ННО) отцепа I ННО…n ННО. Связь РН с остальными узлами выполнялась с помощью схем увязки (СУ) и ввода-вывода данных (СВВ).
Информация об отцепах из выходной ступени ПЗУ вводилась в БОН (маршрутное задание) и УКГС (заданное число вагонов).
С выхода БОН маршрутное задание поступало в ПБ, где декодировалось из двоично-десятичного кода в пострелочный код и запоминалось.
Одновременно в ПБ срабатывал двоичный счетчик номера отцепа, а на исполнительный блок головной стрелки (БСГ) передавалась команда на ее перевод. Таким образом, в ПБ всегда хранилась информация об отцепах, находящихся между горбом горки и головной стрелкой.
УКГС при занятии отцепом головной стрелки формировал сигнал ее занятости. При этом маршрутное задание в пострелочном коде из ПБ поступало к РН в его свободный накопитель НЗМ. После этого код адреса выбранной ступени (I…n) передавался в БАЗ через СУ по маршруту скатывания отцепа, а команды положения следующей по ходу движения отцепа стрелки выводились из НЗМ.
Зафиксированное УКГС фактическое число вагонов после разделения отцепов на стрелке также поступало в выбранную для маршрутного задания ступень (I…n) РИ. При передаче кода адреса отцепа через БА3 автоматы слежения фиксировали правильность скатывания отцепов с формированием важной информации о нагонах, запусках и других нарушениях.
С момента вступления отцепа на последнюю разделительную стрелку формирователь кода фактического маршрута (ФКФМ) выдавал информацию об исполнении маршрута в блок вывода данных (БВД), куда одновременно из РН через СВВ поступала информация о заданном маршруте и фактическом числе физических вагонов в отцепе. После сравнения номер отцепа, время роспуска, заданный и фактический маршруты, число вагонов протоколировались на печатающем устройстве.
В случае отклонения от программы (неправильное число вагонов, нагон, запуск из-за неперевода стрелки и др.) соответствующие данные автоматически фиксировались и протоколировались на ЭУМ23.
Как уже отмечалось, при устранении ранее происшедшего нагона отцепов и проследования согласно заданной программе, обеспечивалось восстановление маршрутного задания. Это чрезвычайно ценное качество ГАЦ-КР обеспечивало высокую эксплуатационную эффективность в целом системы автоматизации управления маршрутами движения отцепов. Рассмотренная и описанная система ГАЦ-КР была защищена авторским свидетельством на изобретение и внедрена на ряде сортировочных горок [2].
2. Система автоматического задания скорости роспуска составов являлась развитием системы ГАЦ. Решая задачи комплексной автоматизации процессов расформирования составов, в ЦНИИ МПС была разработана в начале 70-х годов [19] и нашла практическое применение система автоматического задания скорости роспуска составов (АЗСР-ЦНИИ).
Эксплуатационно-технологической предпосылкой создания такой системы явилась необходимость использования преимуществ переменной скорости роспуска, в основе которой лежит вычисление оптимальной скорости для каждого очередного отцепа и передача ее значений для реализации телеуправления горочным локомотивом. Автоматизация процесса роспуска состава с переменной скоростью была направлена в первую очередь на обеспечение расчетного начального интервала между смежными отцепами на вершине горки и, с учетом различия ходовых свойств, на спускной части.
В основу действия системы было положено решение известного уравнения, определяющего предельно допустимую по условиям нагона скорость роспуска состава
(1)
где
скорость роспуска;
ln и ln-1 длина n-го и n-1 отцепов;
bn и bn-1 колесные базы соответственно этих отцепов;
минимальная
скорость проследования первым отцепом
изолированного участка разделительной
стрелки;
Δt разница времени следования двух смежных отцепов от вершины горки до разделительной стрелки («диф»).
Процедура решения такого уравнения выполняется каждый раз, когда происходит отрыв от состава очередного отцепа, скатывающегося с горки.
Исходная информация о маршрутах следования отцепов и количестве в них вагонов, необходимая для работы системы АЗСР, может быть получена из данных размеченного натурного листа поезда и введена (рис. 1.3) с помощью манипулятора I в систему до роспуска составов.
Тракт ввода этих данных включал в себя релейный комплект 2, воз-действующий на перфоратор 3, который готовил перфокарту 4, закладываемую в считывающее устройство-контрольник 5.
В момент отрыва отцепа происходило считывание информации с перфокарты. Факт отрыва определялся блоком 13 по разности скоростей надвига и оторвавшегося от состава и уже свободно скатывающегося отцепа с помощью скоростемеров 14 и 15.
Рис. 1.3. Структурная схема системы АЗСР-ЦНИИ
Устройство 5 по мере скатывания отцепов передавало номера маршрутов следования отцепов, их длину (количество вагонов) и особые признаки в двухступенчатые накопители информации 6 и 7 для двух смежных отцепов, скатывающихся друг за другом с горки.
Из накопителей эта информация передавалась в блок определения разделительной стрелки 8, где вычислялись и «диф» Δt. Эти значения в виде эквивалентных напряжений и числа витков вычислительного трансформатора фиксировались в вычислителе 9 скорости . Сюда же одновременно поступала информация о длине двух отцепов ln-1 и ln.
Пропорциональное вычисленной скорости напряжение из блока 9 поступало в преобразователь 10, а затем фиксировалось в двух ступенях накопителя 11. Затем в дискретном виде эти значения поступали в сумматор 12, где вычислялась усредненная скорость роспуска (для исключения резких перепадов при реализации ). Далее информация поступала в исполнительный комплект 19, а затем в систему телеуправления горочным локомотивом (ТГЛ) и аппаратуру автоматического переключения разрешающих огней горочного светофора.
Исходные данные для вычисления использовались также для программного управления ГАЦ-ЦНИИ и включения для расцепщиков цифровых указателей фактического количества вагонов в каждом из двух отцепов с помощью вычислителя 17.
Правильность расцепки контролировалась блоком 16. При этом сравнивалась информация о заданном для расцепки количестве вагонов, поступающем из 7, с фактическим их числом, которое регистрировал счетчик 18. Последний связан с датчиками счета вагонов 20. При несоответствии на пульте ПУ включалась звуковая и световая сигнализация. В случае возникновения опасности нагонов от системы АРС поступал сигнал о такой ситуации для снижения темпа роспуска. Оператор горки при загорании контрольной лампы К в случае появления вагонов с особыми признаками («с проводником» и др.) принимались своевременные меры о снижении темпа роспуска,
3. Система автоматического регулирования скоростей скатывания отцепов АРС-ЦНИИ. Наиболее ответственной и сложной задачей управления, определяющей эффективность всего комплекса автоматизации сортировочных процессов, является регулирование скоростей скатывания отцепов (АРС). Для этих целей в начале 70-х годов прошлого века была разработана система АРС-ЦНИИ. Рассмотрим кратко принципы ее построения. Чтобы решить задачи интервального и прицельного регулирования скоростей скатывания в системе АРС-ЦНИИ необходимо определять весовую категорию, длину отцепа и его пробег, измерять ускорение движения отцепа (ходовые свойства) и сопротивление его движению на кривых участках пути, учитывать внешние факторы среды, вычислять скорости выхода отцепов из тормозных позиций (ТП) и на этой основе осуществлять автоматическое управление замедлителями.
Учитывая подробное изложение эксплуатационно-технических и теоретических основ построения системы АРС-ЦНИИ в [19], ниже многочисленные расчетные формулы и уравнения не приводятся. Здесь дается лишь краткое описание укрупненной структурно-функциональной схемы взаимодействия ее основных узлов и особенностей функционирования согласно материалу, изложенному в [3].
Д
ля
автоматического регулирования скорости
скатывания отцепов предусматриваются
три ТП: I (верхняя), II
(пучковая) и III
(парковая), устанавливаемая на подгорочных
путях (рис. 1.4).
Рис. 1.4. Структурная схема системы АРС-ЦНИИ
Позиция I обеспечивает поддержание интервалов между отцепами на разделительных стрелках между I ТП и II ТП, а также непосредственно на самой II ТП (интервальное регулирование). II ТП реализует интервально-прицельное регулирование скоростей скатывания отцепов. Парковая ТП обеспечивает необходимую дальность пробега отцепов до стоящих на путях вагонов и соударение со скоростью не более 1,5 м/с (прицельное торможение).
Расчет скорости выхода отцепов из верхней ТП и выбор ступени торможения основан на использовании среднего значения весовой категории отцепа (qср) и его длины (l0), которые определяются при помощи весомера (В), конструкция и принцип действия которого выделяет пять весовых категорий qср: легкая Л, легко-средняя ЛС, средняя С, средне-тяжелая СТ и тяжелая Т. Значение l0 формируется путем подсчета осей отцепа.
Чтобы
обеспечить прицельное регулирование
весьма важным измеряемым параметром
является значение ускорения (ах)
движения отцепов (ходовых свойств),
которое вычисляется с помощью трех
педалей (1…3) на измерительном участке
в момент их прохождения скатами
тележек. Измерение сопротивления
движению отцепов на кривых участках
пути между I ТП и II ТП выполняется также
с помощью педалей (на рисунке не
показаны) по разности квадратов скоростей
движения. Результат измерения с
учетом корреляционной зависимости
между сопротивлением движению на
участках пути до II ТП и за ней используется
при расчете скорости выхода отцепов со
II ТП (
).
Необходимая длина пробега отцепа требует вычисления свободной части подгорочного пути (ln), начиная от паркового замедлителя. Эта величина определялась путевыми датчиками контроля заполнения путей (КЗП).
Информация
о qср
поступала в устройство управления
верхней ТП (УI),
которое задавало скорость выхода
.
В УI
сравнивалась заданная
и
фактическая скорость (
).
После этого осуществлялось
соответствующее воздействие на
исполнительный блок (ИСI).
Когда
=
замедлитель
с учетом необходимого опережения
растормаживался, выпуская отцеп с
заданной скоростью.
Предусмотрена была возможность управления замедлителями с пульта управления (ПУ),
Выявление интервалов между отцепами, определение стрелок разделения и определение скоростей выхода из ТП, исходя из условий интервального регулирования, осуществлялось блоками интервального регулирования в зоне I ТП (ИР1) и ИР2 в зоне пучковой ТП. Блок ИР1 был связан с блоками ГАЦ-ЦНИИ и соответствующими рельсовыми цепями. Команды на обеспечение интервального регулирования в-зонах I ТП и II ТП поступали в блоки управления соответственно У1 и У2.
С вычислителя ускорения данные об ах, а также qср и l0 попадали в накопитель (H1) и транслировались по маршрутам следования отцепов. Скорости выхода отцепов со II ТП и III ТП определялись вычислителем на основании данных qср, ах, l0 и ln. Предусмотрено 9 градаций скоростей выхода со II ТП и 15 градаций с III ТП.
Вычисленное
значение
поступало
в свою очередь в накопитель Н2 и блок
УЗ, где сравнивалось с фактической
скоростью, измеренной скоростемером
СК.
Рассмотренная система АРС-ЦНИИ прошла апробацию на ряде сортировочных горок, на ее основе накоплен богатый опыт эксплуатации, который разработчики учитывали при создании и совершенствовании комплексов автоматизации процессов регулирования скоростей скатывания отцепов.
4. Вторым вариантом из рассматриваемого класса отечественных систем является система, разработанная коллективом «Гипротранссигналсвязь» АРС-ГТСС. Рассмотрим кратко ее структуру и принципы, которые были использованы в алгоритмах функционирования.
В идеологию построения системы АРС-ГТСС положены два основных принципа управления скоростью скатывания отцепов [8]:
самонастройка режимов управления ТП и автоматическая корректировка программ за счет статистической обработки (накопления опыта) данных о фактических скоростях движения отцепов по замедлителям (отдельно по каждой средней весовой категории);
использование в расчетах режимов управления замедлителями весового эквивалента удельного ходового сопротивления и выявление тенденции отклонения принятого значения от истинного.
Реализация алгоритмов функционирования такой системы обеспечивалось управляющей аппаратурой, основу которой составляли следящие блоки, устройства задания расчетных скоростей, передачи и преобразования информации, вычисления весовой категории и длины отцепа, выбора программы и др.
Структурная
схема системы АРС-ГТСС изображена на
рис. 1.5. Система включала в себя
следующие устройства и оборудование:
ДИС
доплеровский измеритель скорости; УО
устройство определения точки отрыва;
СР
устройство расчета скорости роспуска;
ВК
блок вычисления весовых категорий и
длины отцепа; М
манипулятор; ПИ
преобразователь информации; УП
устройство памяти; ЭПМ
электроуправляемая пишущая машинка;
РПУ
устройство расчета переменного
упреждения; СУ
следящее и управляющее устройство; З
блок задания; П
устройство выбора программы; СОД
устройство статистической обработки
данных; PC
устройство расчета скоростей выхода
отцепов в парк; УПИ
устройство передачи информации; Д
датчик контроля свободности пути. Здесь
каждая ТП имеет свой комплект управляющей
аппаратуры, основу которой составляли
блоки СУ и РПУ. Информацию о
движения отцепов
СУ получает от ДИС. Заданная скорость
(
)
движения по замедлителям выдается в СУ
устройствами З в зависимости от
информации, полученной при подходе
отцепа к ТП из УПИ. Блок СУ непрерывно
следит за несоответствием между
и
и выдает
необходимые команды на замедлители.
Рис. 1.5. Структурная схема системы АРС-ГТСС
В случае совпадения на I ТП и отцепы свободно движутся в соответствии с маршрутами по II ТП. При подходе к средней ТП проверяется соответствие входной скорости отцепов , а результат запоминается в блоке СОД, где на основании сопоставления подобных данных для группы отцепов определенной весовой категории принимается решение о необходимости сохранить или изменить режим работы I ТП. При этом производится корректировка заданной выходной скорости из замедлителей I ТП. Таким образом, выявляется тенденция (по разным причинам) отклонения принятого среднего значения весового эквивалента ходового сопротивления для конкретных весовых категорий отцепов от фактических параметров, то есть имеет место накопление опыта работы системы в данных условиях.
Информация
о соответствии скоростей подхода отцепов
к III
ТП заданной величине используется
аналогично и корректировка весового
эквивалента ходового сопротивления
теперь производится при расчете
.
Расчетная
выдается
в СУ из PC в зависимости от удельного
ходового сопротивления (весового
эквивалента), свободности подгорочного
пути, длины отцепа, уклона пути и
расчетного значения скорости соударения.
Данные о свободной длине пути поступают
от устройств КЗП, выполненных с применением
индуктивных датчиков.
Динамический контроль заполнения учитывает длину пробега отцепов на время их движения до полной остановки.
5. Автоматизированная система управления расформированием составов на горке (АСУ РСГ) была разработана учеными и специалистами ДИИТа. Появление в 70-х годах прошлого столетия целого семейства мини-ЭВМ с довольно широкой номенклатурой устройств сопряжения с объектом вызвало большой интерес разработчиков систем автоматизации технологических процессов на железнодорожном транспорте и, в частности, на сортировочных горках.
АСУ РСГ комплексная система автоматических устройств, предназначенная для реализации четырех основных функций: регулирования скоростей роспуска составов; скоростей скатывания отцепов с горки; управления маршрутами движения отцепов с контролем хода роспуска; обмена информацией с АСУ СС. Она разработана на базе двухпроцессорного вычислительного комплекса ЭВМ СМ-2 и относится к классу централизованных АСУ ТП с тремя иерархическими уровнями:
нижний, непосредственно управляемый технологический процесс на горке;
средний, включающий в себя низовую горочную автоматику;
верхний, куда входит управляющий вычислительный комплекс (УВК), реализующий функции управления роспуском, контроля за его ходом, а также информационного обмена с АСУ СС.
При разработке технической структуры системы, приведенной в [28] (рис. 1.6), использован функционально-топологический принцип компоновки оборудования. Здесь в соответствии с топологией горки для различных зон программно решаются перечисленные выше функции управления расформированием составов.
Исходная информация для автоматизации процесса расформирования составов поступает от АСУ СС, в которую по межмашинным каналам связи передаются, в свою очередь, результаты фактического роспуска вагонов.
Сопряжение УВК с путевыми устройствами и датчиками информации обеспечивается с помощью модулей сопряжения, входящих в состав специфицированного комплекса АСУ РСГ. К ним относятся: модуль кодового управления бесконтактный (МКУБ); модуль ввода импульсных сигналов (МВвИС) и число-импульсных сигналов (МВвЧИС); модуль аналого-цифрового преобразования (МАЦП); модуль ввода дискретной информации (МВвДИ) и др.