![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Линейный уровень СТДМ АДК-СЦБ
На линейном уровне СТДМ (в дальнейшем линейном пункте диагностирования – ЛПД) АДК-СЦБ может выполняться в трех вариантах, предусматривающих применение станционных комплексов СК АДК-СЦБ, перегонных комплексов ПК АДК-СЦБ, а также объединенный ЛПД АДК-СЦБ на базе комплексов ИВК-АДК и ИВК-ТДМ на одной станции и прилегающих к ней перегонов. В контексте данной монографии издания ниже дается описание роли и места ЛПД АДК-СЦБ в общей структуре СТДМ (рис.1.1). Рис. 1.3 Линейный уровень автоматизации диагностирования и мониторинга устройств СЦБ на станциях и перегонах
Внедрение перегонного комплекса ПК АДК-СЦБ в увязке с СК АДК-СЦБ позволило «замкнуть» кольцо диагностирования и мониторинга устройств ЖАТ на линейном уровне СТДМ АДК-СЦБ. И теперь объединенный ЛПД АДК-СЦБ позволяет реализовать следующие актуальные принципы построения распределенной системы ТДМ на линейном уровне: 1. ПК и СК могут применяться как отдельные подсистемы, так и как интегрированный комплекс ЛПД АДК-СЦБ. 2. Аппаратные средства могут быть территориально распределены в релейных шкафах сигнальных установок, переездов, входных светофорах, удаленных модулях, релейных помещениях любых размеров и конфигураций. 3. Аппаратные средства имеют модульный принцип построения. 4. ЛПД обеспечивает программную совместимость и унификацию протоколов обмена данными между комплексами ИВК, ПК, СК и КДК-ШЧД. 5. Аппаратные средства обеспечивают автоматическое тестирование и поиск неисправностей с выдачей рекомендаций по их устранению. 6. ЛПД обеспечивает реализацию функций АТО перегонных и станционных устройств со станционного Единого АРМа электромеханика (АРМ ДК-ШН). 7. ЛПД обеспечивает возможность увязки с системами МПЦ, РПЦ, ДЦ и другими микропроцессорными устройствами МПУ. 8. При производстве аппаратных средств используется современная элементная база, обеспечивающая создание универсальных микромодулей ввода, вывода и преобразования информации. 9. Использование локальных сетей предусматривает различные варианты подключения к контролируемым устройствам. Основой ЛПД АДК-СЦБ являются измерительно-вычислительные комплексы ИВК-АДК и ИВК-ТДМ. ИВК-АДК применяется в составе СК АДК-СЦБ, ИВК-ТДМ применяется как в составе ПК АДК-СЦБ для удаленного съема сигналов в РШ сигнальных установок и переездов на перегоне, так и в составе СК АДК-СЦБ для съема сигналов в РШ входных светофоров и станционных переездов. ИВК автоматизируют контроль состояния и динамики изменения сигналов, измерение их аналоговых параметров и характеристик, проверку соответствия нормируемым параметрам и логический контроль действия устройств. Эти функции обеспечивают потребность систем автоматизации в данной информации при управлении, контроле, обслуживании, ремонте, проверке и тестировании отдельных устройств или их комплексов, а также при калибровке измерительных каналов. С помощью промышленных микроконтроллерных средств сопряжения - модулей ввода данных, входящих в состав ИВК, формируются подсистемы ввода информации с распределенным, централизованным или комбинированным размещением периферийных модулей. Последние имеют сетевую организацию обмена информацией по специализированным и стандартным интерфейсам. Модули аналогового ввода (МАВ, УГР, ММА, ММСИ) организуют обработку аналоговых, а модули дискретного ввода (МДВ, ММД) – дискретных сигналов. На рисунке 1.4 приведена обобщенная структурная схема ИВК-АДК /1/. Рис. 1.4 Структурная схема и состав ИВК-АДК ИВК-ТДМ – это новейший, разработанный НПП «Югпромавтоматизация», универсальный комплекс программно-аппаратных средств, обеспечивающий сбор, обработку, измерение и преобразование данных от устройств ЖАТ и передачу в ЛПД АДК-СЦБ информации по линии связи за счет использования унифицированных блоков автоматики распределенного типа БАп, устанавливаемых в релейных шкафах С/У и переездов на перегоне и РШ входных светофоров и переездов на станции, и станционного БАс, устанавливаемого на станции для централизации диагностической информации и обмена ею с ЛПД АДК-СЦБ и системами верхнего уровня. Проектирование комплекса ИВК-ТДМ может выполняться для кодовой автоблокировки и автоматической блокировки с аппаратурой ТРЦ. Оборудование ИВК-ТДМ устанавливается на перегонах в релейных шкафах в том числе взамен устройств ЧДК. В релейном шкафу устанавливают БАп, состоящие из модулей дискретного и аналогового ввода МДАВ с субблоками. Количество таких модулей определяется, исходя из числа контролируемых сигналов. Центральным блоком ИВК-ТДМ на станции является БАс, в состав которого входят концентратор(ы) связи КС, модуль промышленного компьютера МПК, модуль(ли) индикации МИ. БАп обеспечивают: – съем сигналов диагностируемых перегонных устройств ЖАТ; – первичную обработку сигналов; – трансляцию сообщений от БАп в блок БАс. В состав БАп входят субблоки, которые распределяются по РШ. В субблоке № 1 размещается основное оборудование, куда входят: – модули МДАВ2 (центральный – порт RS-232 модуля подключен к концентратору связи) с набором микромодулей; – концентратор связи КС; – устройство электропитания; – устройство бесперебойного питания КС и центрального модуля МДАВ2. Структурная схема субблока №1 БАп приведена на рис. 1.5. Состав блоков БАп зависит от типа и характеристик объектов диагностирования, количества сигналов устройств ЖАТ (варьируется количество и типы микромодулей в составах модулей МДАВ2, количество модулей МДАВ2, УБП, кроссового оборудования, структура локальной сети БАп). В одном РШ может быть установлено до 3 модулей МДАВ2. Рис. 1.5 Структурная схема субблока №1 блока БАп Если для объекта диагностирования требуется более одного модуля МДАВ2, то применяется каскадирование модулей МДАВ2. При этом модуль, подключенный к КС, считается центральным. Каждый модуль позволяет подключить до трех дополнительных модулей. На рис. 1.6 и 1.7 приведены структурные схемы организации локальной сети БАп с размещением оборудования в одном и в разных РШ соответственно. Для каскадирования модулей, размещенных в разных РШ, между смежными РШ необходимо дополнительно укладывать кабель связи и питания БАп. В качестве кабеля связи и питания БАп должен применяться кабель с витыми парами в количестве не менее 10 пар, с диаметром жил от 0, 4 мм. Возможно применение комбинированного кабеля с медными и оптоволоконными жилами. Блок БАс устанавливается на станции и обеспечивает решение следующих задач: – прием данных от блоков БАп; – технологическая обработка принятых данных от блоков БАп; – вывод информации о состоянии устройств перегона для ДСП; – передача информации о работе устройств ЖАТ и МПУ перегона и диагностических сообщений в ЛПД АДК-СЦБ.
Рис. 1.6 Структурная схема организации локальной сети БАп при размещении его оборудования в одном РШ
В состав блока БАс: – модуль промышленного компьютера МПК; – концентратор(ы) связи КС; – устройство электропитания УЭП; – устройство бесперебойного питания УБП; – компоновочный шкаф ШКМП. На рис. 1.8 приведена структурная схема всего комплекса ИВК-ТДМ для контроля перегонных устройств: Рис. 1.8 Структурная схема ИВК-ТДМ для контроля перегонных устройств К одному БАс может быть подключено по одной линии связи до 30 блоков БАп. Связь между БАс и БАп осуществляется по физическим линиям связи, например, выделенная двухпроводная линия связи в связевом кабеле или выделенные волокна в оптическом кабеле. Возможно совместное использование оперативно-технологической связи и линии ДСН с использованием специально разработанных модемов. Скорость передачи данных в линиях связи определяется типом и параметрами линий связи и возможностями оконечного связевого оборудования. В состав аппаратных средств ИВК-ТДМ входят модули МДАВ2 с микромодулями. Микромодули предназначены для ввода дискретных и аналоговых сигналов устройств ЖАТ. В зависимости от типа АБ (кодовой АБ, АБТ) и объекта диагностирования (РШ сигнальной установки, РШ переезда, РШ входного светофора) модули МДАВ2 могут иметь различную конфигурацию и комплектацию, которая определяется на этапе проектирования. На наборном поле модуля МДАВ2 может быть установлено до 25-ти одноместных микромодулей. Номенклатура микромодулей включает в себя одно, двух и трехместные варианты. Ввод и первичная обработка дискретных и аналоговых сигналов устройств объекта автоматизации происходит под управлением концентратора информации (КИ). На рис. 1.9 приведена структурная схема ИВК-ТДМ для контроля напольных устройств в РШ: Рис. 1.9 Структурная схема ИВК-ТДМ для напольных устройств в РШ Измерительные каналы ИВК-АДК и ИВК-ТДМ представляют собой последовательное соединение компонентов, выполняющих функцию от восприятия измеряемой величины до получения результата ее измерения, выражаемого числом или соответствующим кодом. Для калибровки измерительных каналов ИВК-АДК и ИВК-ТДМ должен использоваться специализированный АРМ, в состав которого входят (рис. 1.10): - персональный компьютер; - монитор; - специализированная клавиатура; - набор переходных кабелей и разъемов для подключения к измерительным приборам по стыку RS-232; - средства сопряжения с измерительными каналами.
Рис. 1.10 АРМ для калибровки измерительных каналов Для программной поддержки проведения калибровки должна использоваться программа Calibration.exe, которая входит в состав сервисных программных средств СК, ПК АДК-СЦБ и предназначена для калибровки измерительных каналов ИВК-АДК и ИВК-ТДМ, подключаемых к устройствам СЦБ. Пример протоколирования результатов калибровки измерительного канала модуля МА1 в БА1 приведен на рис. 1.11.
Рис. 1.11 Параметры и статистика работы модуля МА1 В состав аппаратных средств ЛПД АДК-СЦБ в полной конфигурации входят: - базовое оборудование: 1) ББП – блок бесперебойного питания предназначен для обеспечения бесперебойного питания оборудования ЛПД напряжением 24 В постоянного тока; 2) СКД ЛПД – сервер контроля и диагностирования предназначен для приема, обработки и централизации информации по локальной сети ЛПД АДК-СЦБ от распределенного на стативах и в РШ оборудования ИВК-АДК и ИВК-ТДМ, а также от смежных МП устройств и систем по утвержденным техническим решениям увязки, осуществляет непрерывную обработку собранных данных, протоколирование и архивирование технического состояния устройств ЖАТ с целью формирования модели состояния контролируемых объектов ЖАТ и последующей передачи информации на верхние уровни. 3) БЛС - блок локальной сети предназначен для организации локальной вычислительной сети (ЛВС) по протоколу Ethernet 10/100 Base-T и межсетевого экрана; 4) БС - блок связи выполняет функции маршрутизатора в ЛВС и предназначен для управления потоками данных в ЛВС по протоколу Ethernet 10/100 Base-T, по каналам/потокам Е1, выполняет согласование портов Ethernet с выделенной линией связи; 5) СТВ-ГЛОНАСС – сервер точного времени, предназначенный для синхронизации времени на объектах автоматизации; 6) оборудование АРМ ДК-ШН – предназначено для отображения информации о состоянии устройств СЦБ на станции. 7) мобильный АРМ – предназначен для выполнения функций АРМ ДК-ШН для ЛПД АДК-СЦБ, на котором не предусматривается установка оборудования АРМ ДК-ШН. - ИВК АДК – измерительно-вычислительный комплекс автоматизации диагностирования и контроля, предназначенный для непрерывного диагностирования станционный устройств СЦБ, программной обработке информации, регистрации сбоев и отказов в работе устройств СЦБ на станции, определение их причин, в составе: 1) БА – блок автоматики предназначен для съема дискретных и аналоговых сигналов диагностируемых устройств, первичной их обработки и передачи в блок промышленного компьютера; 2) БПК - блок промышленного компьютера предназначен для выполнения задач обмена информационными потоками с блоками ИВК АДК и СКД ЛПД; - ИВК-ТДМ измерительно-вычислительный комплекс технического диагностирования и мониторинга, предназначенный для непрерывного сбора данных о состоянии перегонных устройств СЦБ и напольных устройств СЦБ в релейных шкафах на станциях (входные светофоры, переезды, пешеходные переходы и т.п.) в составе: 1) МПК - модуль промышленного компьютера предназначен для выполнения задач обмена информационными потоками с блоками ИВК АДК и СКД ЛПД; 2) блоки автоматики БАп распределённого типа, устанавливаемые на перегоне – на объектах линейного уровня (сигнальные установки, переезды) в РШ, предназначены для съёма сигналов диагностируемых устройств, первичной их обработки и передачи на станцию; 3) блок автоматики БАс, устанавливаемый на станции, выполняет задачи: приёма данных от БАп контролируемых перегонов, съёма сигналов диагностируемых устройств на станции, технологической обработки информации, индикации состояния перегонов, обмена информацией с блоками и устройствами ИВК-ТДМ, с СКД ЛПД, с ИВК АДК и системами верхнего уровня, с системами ДЦ, РПЦ, МПЦ. - СКТР – подсистема контроля температурного режима – предназначена для непрерывного контроля температурного фона контролируемых объектов. - оборудование информационной увязки (блоки БСИС), предназначенное для обеспечения согласования типов интерфейсов, уровней сигналов и для гальванической изоляции коммуникационных портов при информационном обмене между комплексами системы АДК-СЦБ и оборудованием систем ЖАТ, ТДМ, СПД и других, между удаленными группами оборудования комплексов системы АДК-СЦБ. На рисунке 1.12 приведен пример организации ЛПД АДК-СЦБ в составе станционного и перегонного комплекса. Увязка устройств ИВК-ТДМ и ИВК-АДК с устройствами ЛПД АДК-СЦБ обеспечивает интеграцию данных по объектам диагностирования и мониторинга на станции и перегонах в СТДМ АДК-СЦБ.
Рис. 1.12 Структурная схема СК АДК-СЦБ, реализующего задачи диагностирования и АТО на уровне ЛПД
Основой информационного обеспечения ЛПД АДК-СЦБ является модель объекта мониторинга. Для автоматизации проектирования системы и адаптации программного обеспечения для каждого объекта мониторинга выбирается его тип, для каждого контролируемого сигнала задается соответствующий ему типовой сигнал, а также заполняется таблица отношений между объектами мониторинга. В информационном обеспечении ЛПД АДК-СЦБ выделена типовая часть, которая содержит таблицы типов, классификаторы, связи между типовыми данными, и индивидуальная часть, которая содержит привязку исходных данных к типовой части. Раздел индивидуальной части информационного обеспечения ЛПД АДК-СЦБ содержит следующие структуры данных для станционных и перегонных объектов ЖАТ: - перечень входных данных от измерительных подсистем ИВК-АДК и ИВК-ТДМ, а также смежных МП систем и устройств с перечислением блоков автоматики, модулей, контролируемых дискретных и измеряемых параметров устройств; - перечень входных данных для передачи в смежные системы ЭЦ, МПЦ, РПЦ, ДЦ для реализации диспетчерского контроля; - перечень объектов (устройств), для которых формируются модели (с привязкой к контролируемым параметрам); - перечень отношений между объектами, определяющий зависимости (взаимовлияние) объектов; - перечень задач, выполняемых для каждого объекта (с привязкой к входным данным и варианту решения задачи); - перечень общесистемных задач, не привязанных напрямую к контролируемым объектам, а также задачи, выполняемые для объектов, станций, дистанций СЦБ (участков) и в целом по дороге; - схематические планы станций и перегонов, дистанций СЦБ (участков), дороги. Индивидуальная часть ИО базируется на типовой части и содержит данные об объектно-ориентированных проектах. Последовательность действий при создании ИО ЛПД АДК-СЦБ показана на рис. 1.13
Рис.1.13 Последовательность создания разделов ИО ЛПД АДК-СЦБ
Основными разделами ИО ЛПД АДК-СЦБ являются: – характеристики объекта автоматизации и интерфейсы ИВК; – шифры, назначение и состояние дискретных и аналоговых сигналов; – характеристика объектов диагностирования; – характеристика измерительных каналов; – параметры каналов аналогового ввода сигналов. Подробное описание структуры и состава ИО станционного комплекса АДК-СЦБ на базе ИВК-АДК приведено в издании. Информационное обеспечение раздела выходных данных ЛПД СТДМ АДК-СЦБ содержит следующие структуры данных (для задач формирования, обработки и отображения на АРМ): - оперативная информация текущего состояния устройств ЖАТ, содержащая информацию о техническом состоянии устройств и выявленных неисправностях по объектам (устройствам); - оперативные данные о состоянии устройств ЖАТ при передаче в смежные системы ЭЦ, МПЦ, РПЦ, ДЦ для реализации диспетчерского контроля; - протоколы (архивы) динамики изменения технического состояния устройств, сигналов и измеряемых параметров; - протоколы (архивы) регистрации выявленных неисправностей устройств ЖАТ, содержащие время выявления и окончания неисправности по объектам (устройствам); - технологические протоколы (архивы), отражающие динамику изменения параметров устройств за время (период) выявления неисправностей или событий при работе устройств; - суточные протоколы (архивы), отражающие обобщенную информацию по работе устройств и динамику изменения их параметров за сутки (период).
|