Раздел XXVII

МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ

1. Микропроцессорные системы диспетчерской централизации

1.1. Общие сведения

Аппаратура диспетчерской централизации предназначена для управления стрелками и сигналами целого диспетчерского участка практически на любом расстоянии и является, пожалуй, одной из самых прогрессивных систем автоматики и телемеханики.

Впервые в России участок Люберцы — Куровская, протяженно­стью 65 км был оборудован устройствами диспетчерской централи­зации системы ДВК, разработанной институтом «Гипротранссигнал-связь». В 1956 году ЦНИИ МПС была разработана и внедрена систе­ма ПЧДЦ-56. Далее внедрялись системы ЧДЦ-66, ДЦ «Нева», ДЦ «Луч». Аппаратура ДЦ «Нева» и ДЦ «Луч» получила довольно широ­кое распространение на железных дорогах, аппаратура этих систем описана в справочнике.

Целью данного раздела является ознакомление читателей с со­зданными системами ДЦ на микропроцессорной элементной базе и с ходом их внедрения на железных дорогах России.

Следует отметить, что работы по созданию диспетчерской центра­лизации на микропроцессорной элементной базе были начаты в 1982 году. Первая система диспетчерской централизации на микропроцес­сорной элементной базе АСДЦ была создана во ВНИИЖТЕ, НИИЖА и ГТСС. Она была выполнена на технических средствах КТС-ЛИУС и проходила испытания на участке Мельничный ручей — Ладожское озеро Октябрьской железной дороги. На таком же комплексе техниче­ских средств КТС-ЛИУС специалистами Ростовского университета путей сообщения была разработана система диспетчерской централи­зации «Дон» и внедрена в 1989-1994 гг. на ряде направлений.

В 1995 году специалистами Петербургского университета путей со­общения была разработана и внедрена система диспетчерской центра­лизации ДЦ-МПК на основе персональных ЭВМ (ПЭВМ) и промышленных контроллеров. В 1995 году эта система была принята в постоян­ную эксплуатацию на участке Петербург — Сестрорецк. На основе этой системы в 1997 году был создан центр диспетчерского управления в Санкт-Петербургском отделении Октябрьской железной дороги.

В 1998-2001 гг. в постоянную эксплуатацию были приняты мик­ропроцессорные системы диспетчерской централизации «Диалог», «Сетунь», «Тракт» и «Юг».

1.2. Микропроцессорная система диспетчерской централизации дц-мпк

Центром компьютерных железнодорожных технологий (ЦКЖТ) ПГУ ПС разработана и в конце 1995 г. принята в постоянную эксп­луатацию система диспетчерской централизации на основе микро-ЭВМ и программируемых контроллеров ДЦ-МПК. В 1996 г. ДЦ-МПК была адаптирована к условиям метрополитенов и принята в постоянную эксплуатацию на Петербургском метрополитене. Ап­паратные средства центрального пункта управления и линейных пунктов построены на основе серийно изготавливаемого промыш­ленного оборудования, что обеспечивает более низкую себестои­мость системы, а значит и ее высокую конкурентоспособность.

Система ДЦ-МПК обеспечивает реализацию функций управле­ния и контроля рассредоточенных объектов и применяется при дис­петчеризации, автоматизации и концентрации управления. Система современная, открытая и наращиваемая, легко адаптируется к усло­виям конкретного полигона управления при проектировании и их изменении во время эксплуатации.

Центральный пункт управления обеспечивает взаимодействие с линейными контролируемыми пунктами ДЦ-МПК и эксплуатируе­мыми на железных дорогах линейными КП систем ДЦ «Луч», ЧДЦ, СКЦ и «Нева».

Система ДЦ-МПК состоит из:

• устройств центрального пункта управления (ПУ), которЫ! устанавливаются у поездного диспетчера (в отделении, рент нальном или дорожном центре и т.п.) и могут быть объединенЫ локальной сетью;

• аппаратуры линейных контролируемых пунктов (КП) на ба и программируемых контроллеров или КП систем «Луч», «Нева», СКЦ и ЧДЦ;

• каналов связи между КП и ПУ;

• каналов связи и локальной сети для объединения ПУ с друч И ми системами и уровнями управления.

На ПУ одного диспетчерского круга используются два компьни. ра: основной и резервный, который постоянно находится в работ М состоянии, так называемый «горячий» резерв.

Линейный КП, представляющий собой комплекс програм­мно-аппаратных средств, предназначен для сбора, обработки, пере­дачи на ПУ информации о состоянии двухпозиционных объектов и приема от ПУ и исполнения команд телеуправления. КП также со­стоит из двух комплектов 100% резервированной аппаратуры на основе программируемых контроллеров (основного и резервного). Резервный комплект находится во включенном рабочем состоянии. Переключение комплектов осуществляется автоматически.

Контроллер КП состоит из следующих компонентов:

• промышленного одноплатного компьютера SSC-5x86H, осно­ванного на базе архитектуры процессора 486 и содержащего центральный процессор AMD486-DX2, видеоадаптер, контрол­лер клавиатуры, энергонезависимую память на основе микро­схемы Flash емкостью 2 Мбайта, оперативную память до 64 Мбайт, систему портов для подключения внешних устройств (жесткие, гибкие диски), громкоговоритель;

• двух плат ввода-вывода;

• сетевой карты;

• универсального модема;

• платы обработки аналоговых сигналов.

Основными функциями контроллера являются: циклический опрос входов УМВ-56/8, обработка полученной информации с фик­сацией изменения состояния контролируемых объектов, формирова­ние известительных приказов в соответствующем формате, фикса­ция поступления из канала команд телеуправления объектами, реа­лизация команд ТУ через интерфейсное устройство сопряжения с объектами управления. При включении питания комплекта контрол­лер проводит проверку устройств, входящих в его состав. В случае успешного тестирования в контроллере автоматически запускается программа работы линейного пункта, что сопровождается звуковым сигналом. Программа периодически проверяет наличие приказа ТУ в канале телеуправления и при обнаружении стартовой посылки приказа начинается заполнение внутреннего буфера командой ТУ. По окончании приема содержимое буфера сравнивается с элект­ронной таблицей управляющих кодов канала ТУ для определения объектов управления. При совпадении полученной команды и при­каза в таблице включается соответствующее управляющее реле.

В каналообразующую аппаратуру входят универсальный модем и блок сопряжения с линией.

Универсальный модем УМ является программно-аппаратным средством, предназначенным для организации обмена информацией между ПУ и КП системы. Модем обеспечивает связь с линейными КП по двух- или четерыхпроводной линии (Л). Канал связи может быть тональным или физическим. Он также обеспечивает связь с контролируемыми пунктами в протоколе систем ДЦ-МПК, ЧДЦ-66, «Луч» и «Нева». В этом случае в модем загружается программный драйвер протокола обмена информацией соответствующей систе­мы ДЦ.

Модем представляет собой две платы, устанавливаемые в систем­ный блок компьютера. На основной плате (комплект 1) расположен микропроцессор цифровой обработки сигналов (сигнальный процес­сор). Дополнительная плата (комплект 2) предназначена для преоб­разования аналоговых сигналов в цифровые и регулировки уровней сигналов.

Модемы обоих комплектов на ПУ подключаются к устройству сопряжения с линией связи БСМ, которое обеспечивает гальваниче­скую развязку и согласование с двух- и четырехпроводной линиями.

1.3. Микропроцессорная система диспетчерской централизации «Диалог»

В состав аппаратуры центрального поста входят автоматизиро­ванное рабочее место поездного диспетчера АРМ ДНЦ, автоматизи­рованное рабочее место дежурного инженера поста АРМ ШНД. Для координации работы дежурным по отделению требуется установка у него автоматизированного рабочего места АРМ ДНЦО. Как прави­ло, в состав аппаратуры также включаются автоматизированные ра­бочие места энергодиспетчера АРМ ЭЧЦ и диспетчера дистанции сигнализации АРМ ШЧД.

В состав аппаратуры линейного пункта входит специализирован­ная управляющая микро-ЭВМ типа БМ-1602, устанавливаемая в ре­лейном помещении, которая осуществляет сбор информации о со­стоянии объектов контроля на линейном пункте, ее обработку, фор­мирование сигналов телесигнализации, их кодирование и передачу на центральный пост, а также прием, декодирование команд телеуп­равления и формирование сигналов на выходах управляющих моду­лей, воздействующих на устройства электрической централизации.

Управляющая микро-ЭВМ типа БМ-1602 имеет модульным принцип построения. В ней установлены два блока питания, дубли­рованный процессорный модуль со схемой запуска и контроля, ин­терфейсные модули. В микро-ЭВМ устанавливаются до 15 интер­фейсных модулей в зависимости от количества команд ТУ и сигна лов ТС, т.е. в зависимости от конкретного проекта, что определяется при проектировании.

Интерфейсные модули соединяются с объектами контроля и управления через контактные панели стативов сигнальным кабелгм или жгутами.

Функции управления объектами выполняют модули М-выход01 Каждый модуль имеет 32 выхода управления, четыре из котор предназначены для реализации ответственных команд.

Для контроля состояния объектов применяются интерфейсные модули токовых выходов и модули входов. Модуль токовых выходов имеет 31 опросный выход, модуль входа — 16 сигнальных выходов для контроля состояния объектов. При одном модуле токовых выхо­дов и одном модуле входов максимальное количество контролируе­мых объектов на станции 496. При использовании еще одного моду­ля входов их число увеличивается до 1008.

1.4. Микропроцессорная система диспетчерской централизации «Сетунь»

Система «Сетунь» адаптирована ко всем действующим системам контроля и управления движением поездов и предназначена для применения на участках железных дорог при однопутном или мно­гопутном движении поездов с автономной или электрической тягой.

Система «Сетунь» рассчитана на использование любых устройств СЦБ на станциях и перегонах. Длина управляемого и контролируе­мого поездным диспетчером участка железной дороги от 200 до 1000 км в зависимости от интенсивности движения поездов, а количество управляемых и контролируемых системой объектов практически не ограничено.

Система «Сетунь» включает в себя современную систему телеме­ханики с высокоскоростным обменом информацией между центра­льным постом и линейными пунктами.

Автоматизированное рабочее место поездного диспетчера (АРМ ДНЦ) в составе микропроцессорной системы «Сетунь» является со­ставной и неотъемлемой частью Единого диспетчерского центра управления перевозочным процессом (ЕДЦУ). Система ДЦ «Сетунь» в настоящее время внедряется на 11 железных дорогах России и СНГ. Так, например, только на Красноярской железной дороге систе­ма «Сетунь» внедрена на участках Кошурниково — Саянская, Аскиз — Абакан и Абакан — Кошурниково, протяженностью около 440 км.

АРМ ДНЦ системы «Сетунь» обеспечивает автоматизацию деяте­льности поездного диспетчера.

В базовый комплект АРМ ДНЦ «Сетунь» входят:

• рабочая станция PC «Табло». В зависимости от визуальной за­груженности участка может быть несколько таких PC, предназ­наченных для просмотра поездного положения на участке с отображением основных компонентов (занятость путей и пере­гонов, слежение за номером поезда, показания светофоров и др.);

• рабочая станция «Схема», которая служит для посылки команд телеуправления с выбранной станции, ведения и отображения графика исполненного движения, анализа, связи с АСОУП, вывода нормативно-справочной информации;

• рабочая станция «Новый ГИД».

Основным принципом системы является обеспечение «холодно­го» и «горячего» резервирования. Каждая ПЭВМ имеет источник бесперебойного электропитания.

Последний вариант АРМ ДНЦ «Сетунь» — на базе програм­мно-технического комплекса «Диспетчер» (ПТК «Диспетчер»). В со­став ПТК «Диспетчер» входит промышленный компьютер «Advan-tech», состоящий из корпуса IPS-6806 WHP; встроенного вентилято­ра с терморегулятором; процессорной платы PSA-6178 F; процессора INTEL PENTIUM 111 (до 900 МГц); оперативной памяти объемом 128 Мбайт (возможен объем до 1 Гбайта); жесткого диска с объемом памяти 10 Гбайт; видеосистемы VGA-Horisont-4 4xs3 Savage 4 Pro 32 Мб, TWIN-control; индустриального монитора FPM-3180 TV (размер экрана 18", максимальное разрешение 1280x1024, зерно 0,28 мм, квадрат; угол обзора 80°).