3.2.2 Розрахунок кількості входів і виходів

До пристроїв управління належать об'єкти, перелік яких приведений таблиці 3.2. У таблиці 3.2 наведений перелік об’єктів для станції. Кількість виходів на один об'єкт береться виходячи з діючих схем сигналізації, централізації і блокування.

Таблиця 3.2.2.1 - Перелік об'єктів управління

№ п/п	Тип об'єкту управління	Загальна к-ть об'єктів, шт.	Найменування об'єктів управління даного типа
1	Стрілки	12	2/4, 6/8, 10/12, 14/16, 28/30, 32/34, 18, 20, 22, 24, 26, 36
2	Вхідні світлофори	2	П, ПД
3	Вихідні світлофори	4	Н1, Н3, Н4, Н6
4	Маневрові світлофори	14	М2, М4, М6, М8, М10, М12, М14, М16, M18, M20, M22, M24, M26, M28
5	Дозвіл відправлення	1	РОН
6	Зміна напряму руху однопутної АБ|	2	СН-П, СН-Н
7	Відміна	1	ОГ|
8	Допоміжний прийом і відправлення	6	ППВ, ПОВ, НПВ, НОВ, ПОВ-НПВ, НОВ-ППВ

Згідно з завданням потрібний нам тип контролера — «SIMATIC».

Сімейство контролерів SIMATIC складається з безлічі сумісних один з одним компонентів: контролери, програматори, пристрої периферії, а також системи обслуговування, візуалізації і комунікацій. У залежності від специфіки задачі і області застосування пропонуються відповідні технічні засоби: для простих задач автоматизації - малі контролери S5-90U, S5-95U і S5-100U, які можуть вбудовуватися в об'єкт управління. Для задач середнього і високого рівня складності може бути запропонований однопроцесорний контролер середнього класу S5-115U [21]. Мультипроцесорні контролери S5-135U і S5-155U мають високу продуктивність і малий час обробки інформації. Такий підхід дозволяє досить повно враховувати специфічні вимоги замовника.

У тих випадках, коли необхідно забезпечити безпеку Siemens пропонує системи S5-95F і S5-115F. Серія S5-115H і S5-155H призначена для роботи в системах з підвищеними вимогами до експлуатаційної готовності, де неприпустимі зупинки виробничого процесу.

Кількість виходів на один об’єкт береться з діючих схем сигналізації, централізації та блокування.

Таблиця 3.2.2.2 – Визначення необхідної кількості виходів

Керуємий об’єкт	Примітка	Полярність	Кількість виходів	Кількість об’єктів	Загальна кількість виходів (+)		Загальна кількість виходів (-)		Загалом
Вих. Світлофори	КС	+	1	4	4		0
	Н	-	2	4	0		8
	ОТ	+	2	4	8		0
	С	-	2	4	0		8
	МС	+	2	4	8		0
Вх. Світлофори	КС	+	1	2	2		0
	Н	-	1	2	0		2
	ОТ	+	1	2	2		0
	С	+	2	2	4		0
Ман. Світлофори	КС	+	1	14	14		0
	Н	-	1	14	0		14
	ОТ	+	2	14	28		0
	МС	+	2	14	28		0
	КМ	-	1	14	0		14
Стрілки	в плюсу	+	1	12	12		0
	в мінус	+	1	12	12		0
Відміна		+	2	1	2		0
Зміна напрямку		+	1	2	2		0
Допоміжний прийом та відпр.		+	1	6	6		0
Дозвіл на відпр.		+	1	2	2		0
Загалом:						135		46		181

У таблиці 3.2.2.2 приведена необхідна кількість виходів для однієї горловини. Щоб визначити необхідну кількість виходів для станції в цілому приймемо кількість виходів вдвічі більшою ніж для однієї горловини, при цьому не враховуючи: відміну, зміну напряму, допоміжний прийом і відправлення, дозвіл відправлення.

У даній системі не використовуються 7 і 8 кола виконавчої групи БМРЦ (кола індикації), оскільки відсутній основний пульт. Ці кола використовуватимуться для підключення входів, причому в них подаватиметься 24 В постійного струму, оскільки напруга -24 В, звичайно використовувана в колах індикації, є нестандартною для ПЛК. Кількість входів на один об'єкт береться виходячи з діючих схем сигналізації, централізації і блокування.

Для визначення необхідної кількості входів в цілому для станції приймемо загальну кількість входів вдвічі більшою за кількість входів для однієї горловини не враховуючи наступні входи: прийомо-відправні колії, відміна, штучне розмикання, установка маршруту, фідера, подвійне зниження напруги, контроль перегорання запобіжників, макет стрілки, режим сигналів «День-Ніч», режим сигналів «Автомат.-Ручн.», резервна електростанція (контроль ДГА), контроль батареї, «Земля».

Таблиця 3.2.2.3 – Визначення необхідної кількості входів

№ п/п	Тип об'єкту контролю	К-ть, шт.	Найменування об'єктів контролю даного типа	К-ть входів на один об'єкт контролю, шт.	Загальна|спільна| к-ть входів
1	2	3	4	5	6
1	Стрілки	12	2/4, 6/8, 10/12, 14/16, 28/30, 32/34, 18, 20, 22, 24, 26, 36	2	24
1	2	3	4	5	6
2	Без стрілочні ділянки колії в горловині станції	3	2-30П,ЧП, ЧДП	2	6
3	Стрілочні ділянки колії в горловині станції	11	2СП,4СП, 6-12СП, 8-14СП, 18СП, 24СП, 28-32СП, 30-36СП, 20-22СП, 16-26СП, 34СП	2	22
4	Прійомовідправочні коліі	8	1П, 2П, 3К, 4П, 6П,8П, 10П, 12П	2	16
5	Ділянки віддалення-наближення	6	П1Б, П2Б, 1НК, 2НК, 1УК, 2УК	1	6
6	Вхідні світлофори	2	П, ПД	4	8
7	Вихідні і маршрутні світлофори	4	П1, П3, П4, П6	2	8
8	Маневрові світлофори	14	М2,М4, М6, М8, М10, М12, М14, М16,М18,М20,М22, М24,М26,М28	1	14
9	Відміна	4	ОГ, ОС, ОП, ОМ	1	4
10	Штучне розмикання	1	ИР	1	1
11	Установка маршруту	4	Н, П, НМ, ПМ	1	4
12	Фідера	2	1Ф, 2Ф	1	2
13	Контроль зайнятості перегону	2	НКП, ПКП	2	4
14	Напрям руху на перегоні	2	ПО, НП	1	2
15	Подвійне зниження напруги	1	ДСН	1	1
16	Контроль перегорання запобіжників	1	КПА	1	1
17	Макет стрілки	1	МАКЕТ	3	3
18	Режим сигналів День-Ніч	2	ДН, НН	1	2
19	Режим сигналів Автомат.-Ручн.	2	АР,РР	1	2
20	Резервна електростанція (контроль ДГА)	1	Т-К	1	1
21	Контроль батареї	1	Б	1	1
22	«Земля»	1	З	1	1
23	Дозвіл відправлення	2	РОП	1	2
24	Разом				64

У якості модуля вводу використовуємо 1BL00-OAAO на 32 входи – напруга на входах =24В.

Необхідне число модулів визначається по формулі:

N_BB=n_o6/n_H, де

де n_0б - загальна кількість входів;

n_H - кількість точок на вході одного модуля.

Тоді число модулів складе:

N_BB=64/32=2 модулів введення

Як вже зазначалося, необхідно виконати модернізацію релейної електричної централізації на базі контролера Simatic S7-400. Цей контролер є достатньо могутнім і його можна використовувати для вирішення крупних задач автоматизації.

Модульна конструкція, що складається з набору 8 типів блоків, дозволяє скомпонувати систему управління відповідно до поставлених задач.

У якості модуля виводу використовуємо 1BH10-OAAO, який має 16 каналів виходу – напруга живлення модуля L =24В.

Необхідне число модулів виведення визначається з виразу:

N_BbIB=n_0б/n_H,

де n_0б - число виходів;

n_H – кількість точок на вході одного модуля.

Тоді число модулів складе:

N_BbIB (+)=123/16=7,68≈8

N_BbIB (-)=46/16=2,8≈3

Загальна кількість модулів введення-виведення складає:

2+8+3=13 штук.

З кінцевих розрахунків бачимо, що потрібно 4 контролера по 32 входи на вхід, та 10 контролерів по 16 входів на вихід.

Модулі периферії виконують наступні функції:

• регулювання;

• управління;

• лічби і дозування;

• позиціонування та інші.

Модулі інтелектуальної периферії володіють власними мікропроцесорами. За рахунок цього вони взмозі самостійно вирішувати складні задачі, розвантажуючи центральний процесор. Для програмування інтелектуальної периферії розроблені СОМ пакети прикладних програм.

При управлінні об'єктами, розташованими на значній відстані, можуть бути застосовані децентралізовані периферійні модулі. Так, наприклад, децентралізована периферійна система ЕТ 200 дозволяє довести віддалення до 23 км.