Автоматизации горок ddc III (сша)

Имеются два исполнения ЭВМ с оди­наковыми функциями и производи­тельностью:

DDС III-РС: IВМ-совместимая сис­тема на основе 32-разрядных про­цессоров;

DDС III-Аlрhа: система на основе 64-разрядных процессоров Аlрhа.

В дальнейшем описании за ос­нову принята IВМ РС-совместимая система. Обе ЭВМ соединены с бло­ком переключения на резерв при отказе (Failver Unit). Основой этой сдвоенной системы ЭВМ являются процессоры типа Pentium новейше­го поколения. Рабочие места опера­торов ПЭВМ объединены в сеть вме­сте с ЭВМ.

Обе центральные ЭВМ соедине­ны через резервированную локаль­ную сеть (Local Агеа Network – LAN) с устройствами управления вво­дом/выводом, расположенными в шкафах коммутации, терминалами обслуживающего персонала. В каж­дом шкафу коммутации находится резервированный высокопроизводи­тельный комплекс из шести пар ЭВМ, включающих центральный про­цессор, работающий в режиме ре­ального времени, и процессор, на­ходящийся в горячем резерве. Оба они соединены с блоком переключения на резерв при отказе. Каждый контроллер ввода/вывода со­держит одноплатную ЭВМ с последовательным и параллельным сопряжением, а также релейные выходы с оптронной развязкой.

Вся логика и интеллектуальные узлы управления размещены цент­рализованно в составе аппаратуры, находящейся в аппаратной ЭВМ. Бла­годаря этому в составе напольного оборудования нет никаких отдель­ных и децентрализованных уст­ройств управления. Связь между процессорами и периферийными устройствами осуществляется при по­мощи магистрали SТD-bus стандар­та IЕЕЕ-961 для систем на базе ПЭВМ. Преимущества магистрали SТD–bus, по сравнению с другими типами магистралей промышленно­го применения, например, магистра­лями РС–bus или Multibus, состоят, в частности, в простоте сопряжения и малых габаритах плат 114,3 × 165,1 мм (4,5 × 6,5 дюймов). Благодаря прочным, почти квадратным платам периферийных устройств, способных выдерживать удары и вибрации, доступным во всем мире и достаточно дешевым, а также высокой надежности магистраль SТD-bus хо­рошо подходит для применения в суровых условиях работы на СС.

Программное обеспечение систе­мы DDС III позволяет закрепить кон­кретные функции за отдельными частями самого программного обеспечения, благодаря модульной структуре. При этом выполнение кон­кретных задач осуществляется неза­висимыми друг от друга программ­ными модулями.

Система DDС III обеспечивает сле­жение за каждым движущимся объек­том в течение всего его перемеще­ния – от вершины до конца ПФ. Система компенсирует влияние контролируемых и случайных событий таких, как ветер, температура, недоход вагонов, нарушение действий стрелок и замедлителей, и определяет расстояние между отцепами, скорость их движения, автоматически определяет длину необходимого пробега по подгорочным путям и задает необ­ходимое тормозное усилие замед­лителям. Индикация состояния осу­ществляется в реальном времени. Информация о потенциально опас­ных ситуациях выдается операторам на мониторы или в виде акустичес­кого сигнала.

Существует и альтернативная концепция распределенной структуры системы управления роспуском со­ставов. Такая система обычно со­держит сдвоенную центральную ЭВМ. Обработка данных при управлении роспуском осуществляется ап­паратурой поста, размещаемой в шкафах, находящихся в аппаратном зале. Блоки управления напольны­ми устройствами располагаются на путях вблизи соответствующих ис­полнительных устройств в специаль­ных шкафах управления. Управле­ние процессом роспуска составов с горки и соответствующими исполнительными устройствами, в том числе замедлителями нижней ТП, замедлителями на­правляющих путей (верхней пози­ции), устройствами продвижения вагонов и так далее, осуществляют компьютерные блоки промышленного исполнения, включающие цен­тральный блок, блок ввода/вывода и блок электропитания. В этой сис­теме децентрализованное расположение элементов управления непосредственно на путях имеет недостаток: отказ напольного устройства управления легко может при­вести к неработоспособности соответствующего исполнительного устройства, в результате чего система управления роспуском становит­ся не полностью работоспособной. Чем выше уровень иерархии управ­ления, на котором произошел от­каз, например, отказ контроллера замедлителя первой категории, тем серьезнее влияние нарушения работоспособности в этой части го­рочной системы. Такое состояние длится до момента локализации не­исправности и ее устранения, на­пример, путем замены соответству­ющей платы обслуживающим персоналом.

Состояние горочных устройств непрерывно отображается на мони­торе в легко различимых цветах. В соответствии с требованиями может быть предусмотрено более подроб­ное представление на экране наибо­лее важных ситуаций на горке. Ввод команды может осуществляться при помощи клавиатуры, мыши и сен­сорного экрана. Все это способ­ствует улучшению отношения опе­раторов к новой системе, упрощению обучения работе с ней, снижению риска ошибочного ввода со сторо­ны оператора. Обеспечивается ин­дикация большого количества ин­формации о ходе технологического роспуска, плане работы и ситуации на путях с возможностью вызова на экран необходимых данных и на­правления их на печать.

Последняя установленная систе­ма DDС III прошла приемоч­ные испытания на Китайских госу­дарственных железных дорогах. На СС Фуян горка, которая оборудована такой сис­темой, имеет две верхние ТП и четыре нижние, а также 32 парковых замедлителя. Гор­ка перерабатывает до 5000 вагонов в сутки с использованием системы прицельного торможения в преде­лах длины более 150 м с последую­щим применением поршневых за­медлителей (Dowty Retarders) (рис. 1.5). Скорость при сцеплении вагонов на подгорочных путях не превышает в 95 % случаев 1,5 м/с.

Приведенный выше обзор зару­бежного опыта автоматизации рабо­ты СС указыва­ет на многочисленные параллели с отечественными достижениями в этой области. Так созданная на стан­ции Бекасово-Сортировочная Московской железной дороги комплексная систе­ма автоматизации управления сортировочным процессом включает:

• управление надвигом и роспуском с помощью радиоуправляемых локомотивов;

• управление маршрутами движе­ния и скоростью движения отцепов на базе трехпозиционного прицель­ного вытормаживания, управление компрессорной станцией.

Схожим является и набор датчи­ков: веса, скорости, счетчиков осей, контроля отрыва, используемых для управления технологическим процес­сом. Основным элементом архитек­туры УВК КГМ-ПК являются IВМ-совместимые промышленные контроллеры на базе новейших про­цессоров типа Реntium. Отечествен­ным разработкам ближе американс­кий подход к построению систем автоматизации СГ.

Вместе с тем наблюдаются и су­щественные отличия в технологии сортировочной работы. Сопоставле­ние производительности крупнейших СС (Орехово-Восточная – 8000 вагонов в сутки на 40 путей ПФ, Бекасово – 7000 вагонов в сутки на 44 пути ПФ, Мюнхен-Северный – 5300 вагонов в сутки на 64 пути ПФ, Вена – 6000 вагонов в сутки на 48 путей ПФ) указывает на преимущество отече­ственных горок по часовой произ­водительности. В расчете же на один путь ПФ разница еще значительнее. Отличается и структура перерабатываемого вагонопотока. На отечественных горках до сих пор значительная доля ваго­нов (до 20 %) не разрешена к автоматическому роспуску, что не укладывается в принятую на Западе поточную систему. Кроме того, состояние путей ПФ и подвижного состава, помноженное на погодные условия, в большинстве промышленно разви­тых регионах России делает проблематичным эффективность при­менения на отечественных СГ большой мощности осаживателей или точечных замед­лителей. Сама западная концепция такой автоматизации накладывает оп­ределенные ограничения на техно­логию роспуска. Все вагоны долж­ны скатываться с примерно одинаковой средней скоростью, как правило, подстраиваемой под «пло­хого» бегуна. Частота поступления отцепов и их вес на один путь дол­жны отвечать мощности и скорости движения устройств, транспортиру­ющих вагоны по подгорочным путям. Эти условия хорошо сочетают­ся с западной технологией. Так в Европе сортировочные парки круп­ных станций имеют по 50-60 путей, а в Америке по 70-80, что снижает частоту поступления отцепов на один путь. О параллельном роспуске в зарубежных литературных источни­ках практически не упоминается. Составы расцепляются преимуще­ственно по одному вагону. Это пре­допределяет поточную систему ра­боты без угловых заездов, осаживаний и съема вагонов локо­мотивами. При невысоком в целом темпе роспуска 1,5-1,8 м/с мини­мизируются интервалы между рос­пусками.

На отечественных СГ большой мощности высокая перерабатывающая способность обеспечивается сокращением гороч­ного интервала за счет применения прогрессивной технологии предва­рительного или попутного надвига составов, а также параллельного роспуска и собственно повышения скорости роспуска. В 80-е годы даже была поставлена задача поднять ско­рость роспуска до 10-12 км/ч. Ог­раничением по этому показателю до настоящего времени является «руч­ная» расцепка вагонов.

В свою очередь, средняя ско­рость роспуска растет с уменьшени­ем дробности отцепов, увеличением скорости скатывания, применением переменной скорости движения со­става. Поэтому в отечественных си­стемах автоматизации больше вни­мания уделяется интервальному регулированию, а не переходу на повагонную расцепку составов и изохронные траектории скатывания отцепов, характерные для западных поточных технологий.

Спецификой отечественной тех­нологии является также то, что в условиях большого числа направле­ний и малого числа путей ПФ не обойтись без угловых заездов, маневров по перестановке вагонов в ПФ. При оборудовании путей осаживателями или точечными замедлителями такие маневры будут затруднены.

Вместе с тем положительным зарубежным опытом, который целесообразно распространить и на отечественные системы автоматизации СГ, следует считать применение быстродействующих стрелочных приводов, горочную централизацию без РЦ, учет метеоусловий при управлении скатыванием отцепов, развитие встроенной технической диагностики, использование современных датчиков первичной информации с цифровым выходом и др.

Результаты обзора зарубежных систем автоматизации сортировочных горок позволяют использовать положительный опыт их эксплуатации при разработке отечественного комплекса горочного микропроцессорного (в дальнейшем – КГМ-ПК).

Для установления перечня эксплуатационно-технических требований возникает необходимость выявления особенностей функционирования сортировочной горки и определение перечня технологических задач, решаемых в процессе расформирования и формирования составов.