Микропроцессорная система управления прицельным торможением уупт

Система прицельного торможения отцепов УУПТ входит в со­став системы комплексной автоматизации процессов сортировоч­ных горок. Она предназначена для автоматизации технологичес­ких процессов управления скоростью скатывания отцепов на сор­тировочных горках различной мощности и степени механизации, оборудованных дистанционным управлением вагонными замед­лителями. Основой ее структурного построения является первая комплексная микропроцессорная децентрализованная система управления КГМ. Эта система заложила основы структурного и функционального построения децентрализованных комплексных микропроцессорных систем горочной автоматизации.

Согласно системе, сортировочная горка разбивается на ряд зон (контуров) автоматизации. В пределах каждой зоны решается за­конченная задача по контролю и управлению технологическим процессом, например, контроль отрыва отцепа от состава, подсчет осей и вагонов в отцепе, управление стрелкой, управление замед­лителем и т.д.

Каждая из зон оборудуется определенным комплектом дат­чиков в соответствии с требованиями алгоритмов функционирова­ния системы, а на горочном посту размещаются вычислительные и управляющие устройства, средства передачи и приема, преобра­зования, отображения и регистрации информации.

Ранее подробно была описана микропроцессорная система горочной автоматической централизации ГАЦ МН. Рассматрива­емая система УУПТ, предназначенная для управления скоростью движения отцепов на тормозных позициях, на аппаратном и про­граммном уровнях тесно увязана с ней. Несмотря на то, что зо­ной действия УУПТ являются тормозные позиции и участки сорти­ровочных путей, оборудованные средствами КЗП, в системе по­стоянно используется информация, получаемая от напольных дат­чиков системы ГАЦ для отслеживания адреса и координаты конк­ретного отцепа.

На рис. 4.27 показан фрагмент (модуль) управления одной тор­мозной позицией функциональной схемы УУПТ, являющийся общим

и для других тормозных позиций. Такая модульность реали­зации системы УУПТ создает универсальность ее использования для автоматизации горок с различным числом тормозных позиций.

В состав оборудования, размещаемого на горочном посту, вхо­дят: управляющий вычислительный комплекс УВК УУПТ, являю­щийся основным интеллектуальным устройством системы; блоки индикации БИ, дополняющие пульт горочный универсальный ПГУ-65; АРМ ШНС. В состав комплексной системы входит пульт оперативно-диспетчерского управления КТС-ОДУ-СГ сортировоч­ной горки, включающий АРМы операторов горки и АРМ ДСПГ. В его отсутствие система увязывается с ПГУ-65 и БИ, заменяющи­ми современный пульт.

УВК УУПТ включает процессорный блок, жесткий диск (HDD) памяти с записанным программным обеспечением, ориентированным

на конкретный объект управления, гибкий диск, встроенный источник питания, источник бесперебойного питания, модули вво­да-вывода сигналов.

Блоки индикации представляют собой специализированный компьютер с дисплеем, системным блоком и программируемой клавиатурой с кнопками. Они имеют клавиши управления каж­дым замедлителем.

В состав напольного оборудования системы входят:

• вагонные замедлители тормозных позиций с управляющей аппаратурой ВУПЗ-72, путевые участки ПУ1 и ПУ2, на которых установлены замедлители, оборудованные рельсовыми цепями с приемниками ПП;

• точечные датчики счета осей ПД, помещенные перед первым по направлению роспуска замедлителем;

• радиолокационные индикаторы скорости РИС-ВЗМ, уста­навливаемые перед каждым замедлителем, и соответствующим образом юстированные. На измерительном участке скоростно­го уклона в районе вершины горки устанавливается тензометрический весомер, а пути сортировочного парка оборудуются устройствами КЗП.

УВК УУПТ имеет функциональную связь с УВК ГАЦ МН и через него с АСУ СС для использования предварительной инфор­мации о каждом распускаемом отцепе, а в процессе роспуска для отслеживания координаты перемещения их по маршруту. Сле­дует заметить, что в микропроцессорных системах управления часто сложно разделить некоторые функции, одновременно реа­лизуемые в одной системе и используемые в другой. В частности в системах ГАЦ МН и УУПТ используется общая память, ин­формационные сигналы.

Загрузка программного пакета УУПТ регистрируется на мо­ниторах АРМов индикацией о готовности системы к работе. В про­цессе работы в окне сообщений на мониторах АРМов постоянно в реальном масштабе времени обновляется и отображается инфор­мация о текущих процессах, связанных с управлением торможе­ния отцепов.

Система УУПТ в процессе автоматического управления тор­можением отцепов реализует следующие функции:

• управление с центрального поста вагонными замедлите­лями, расположенными на I, II и III ТП, с целью обеспечения интервального и прицельного регулирования скоростями дви­жения отцепов;

• регулирование скорости движения отцепов с помощью ТП с автоматической адаптацией к изменению внешних условий (тем­пература воздуха, скорость и направление ветра, осадки и т.д.), а также характеристик замедлителей (мощность и инерционность);

• прогнозный расчет интервала допустимых скоростей выхо­да отцепа из ТП, задаваемый нижней и верхней границей, которые определяются технологическими ситуациями, возникающими в ходе роспуска и не допускающими нагонов и боя вагонов;

• непрерывное в процессе роспуска отслеживание простран­ственно-временной модели (текущие координаты отцепов) состоя­ния подгорочного парка с выдачей на пульты оперативно-диспет­черского персонала информации о расположении отцепов на пу­тях подгорочного парка, наличии межвагонных промежутков (окон) и текущем перемещении отцепов по каждому пути;

• контроль за изменением профиля каждого пути подгороч­ного парка в зоне действия системы КЗП;

• диагностирование устройств УВК и напольных горочных устройств;

• ведение протоколов роспуска по управлению вагонными замедлителями, а также, ручных вмешательств эксплуатационного персонала в ходе роспуска и их документирование;

• отображение всего технологического процесса, обеспечива­ющего возможность роспуска составов независимо от условий ви­димости отцепов.

Из сферы действия автоматического управления исключают­ся следующие типы подвижного состава: отцепы с разрядными грузами, отцепы с признаком «с горки не спускать», отцепы, тре­бующие особой осторожности пропуска через горку в соответ­ствии с перечнем, устанавливаемым ОАО «РЖД».

Все перечисленные функции выполняются согласно про­граммному описанию каждой задачи. В основе реализации задач управления торможением заложены следующие положения. В УВК формируется банк нормативно-справочной информации о путевом

развитии данной горки, включая план и профиль путей; парамет­рах вагонов, распускаемых с горки, включая их геометрию, осность вес (без груза); характеристиках тормозных средств (замедлителей); границах и координатах участков путей, где размещены путевые датчики, рельсовые цепи, и т.п.

Реальные данные о распускаемом составе, получаемые из сор­тировочного листка АСУ СС в автоматическом режиме, либо вво­димые вручную оператором горки, поступают в банк данных сис­темы, уточняются и служат для расчета массива прогнозируемых траекторий (моделей) скатывания каждого отцепа. При этом пост­роение прогностических моделей, т.е. обоснованно ожидаемых, ориентировано как на участки свободного скатывания, так и на участки управляемого в тормозных позициях движения каждого отцепа по своему маршруту. На этом этапе внутрисистемного мо­делирования учитывается и последовательность попутно скатыва­ющихся отцепов по качествам бегунов (хорошие, плохие).

Использование предварительных расчетов режимов движения отцепов с последующей их корректировкой в системе предусмот­рено с целью оперативного выбора решений в процессе управле­ния быстротекущими процессами при скатывании вагонов.

Непосредственно перед приближением отцепов к тормозным позициям УВК системы адресно, т.е. для конкретного отцепа ре­шает несколько главных задач.

1. На базе банка справочных и оперативных данных решается задача расчета скоростей выхода каждого отцепа для каждой тор­мозной позиции.

Эта задача включает в себя подбор в банке данных системы исходной информации по отцепу для предварительного расчета траектории его скатывания. С появлением уточненных данных по результатам его скатывания по измерительному участку другим участкам пути до первой ТП данные об отцепе уточняются, а про­гнозируемая траектория его движения корректируется.

На их основании при подходе отцепа к ТП рассчитывается ско­рость, до которой он должен быть заторможен, по алгоритмам, изложенным в пункте 4.4.4.

Основными критериями при расчете скоростей выхода от це­пов из I и II ТП является минимизация времени его движения между

ТП и исключение нагонов отцепов на стрелочных участках и последующих ТП.

Отличие задачи расчета скорости выхода отцепа из парковой позиции состоит лишь в определении координаты прицеливания и не допущении превышения скорости соударения отцепов. Алго­ритм, т.е. последовательность выполняемых операций расчета ско­рости выхода отцепов из ТП описан в пункте 4.4.4.

2. Вторая, главная задача, решаемая УВК УУПТ, связана с выбором решений по управлению замедлителями ТП. Здесь ре­ализуются алгоритмы плавного торможения отцепов до задан­ной, расчетной скорости. Последовательность действий про­граммных и аппаратных средств системы, рассчитывающих и реализующих такой режим торможения также изложен в пунк­те 4.4.4. Этот процесс включает как операции торможения, так и адаптивного торможения.

3. После проведенных операций по торможению на систем­ном уровне контролируются их последствия. В частности, для пар­ковой ТП при получении информации от системы контроля запол­нения путей о координате остановки отцепа (доехал ли он до на­значенной точки или нет) вносятся коррективы в управление на последующих шагах управления.

Попутно в процессе управления скоростью движения отцепов, информация от напольных датчиков и исполнительных устройств поступает в УВК системы, протоколируется и диагностируется на предмет выявления предотказных состояний.

В системе предусмотрены алгоритмы управления движением отцепов и для случаев внезапных отказов (аварийные ситуации) каких-либо технических средств. Так, если отказывает скоросте­мер, основной источник данных о скорости движения вагонов, то в системе предусмотрено использование аналогичной информа­ции от датчиков счета осей, либо рельсовых цепей. При отказе датчика счета осей информацию о местоположении отцепа полу­чают от других датчиков. Эти варианты, предусматривающие так называемые реконфигурированные алгоритмы управления, ис­пользуются в аварийных ситуациях, когда вагоны уже скатыва­ются с горки и остановить их практически невозможно. Одновре­менно при возникновении аварийных ситуаций на АРМах операторов

горки и дежурного появляется информация об аварий­ной ситуации и полается звуковая индикация. Оператор либо ос­танавливает роспуск, либо переводит управление в ручной ре­жим с горочного пульта.

По окончании роспуска в АСУ СС передается информация об окончании накопления составов на путях подгорочного парка.