RU133798U1 - MICROPROCESSOR CENTRALIZATION OF ARROWS AND SIGNALS - Google Patents
MICROPROCESSOR CENTRALIZATION OF ARROWS AND SIGNALS Download PDFInfo
- Publication number
- RU133798U1 RU133798U1 RU2013105503/11U RU2013105503U RU133798U1 RU 133798 U1 RU133798 U1 RU 133798U1 RU 2013105503/11 U RU2013105503/11 U RU 2013105503/11U RU 2013105503 U RU2013105503 U RU 2013105503U RU 133798 U1 RU133798 U1 RU 133798U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- centralization
- control
- controller
- arrows
- channel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
- Safety Devices In Control Systems (AREA)
Abstract
1. Микропроцессорная централизация стрелок и сигналов, представляющая трехуровневую иерархическую систему с переменным составом функциональных блоков для решения задач железнодорожной автоматики и телемеханики, где верхний уровень включает, по меньшей мере, одно автоматизированное рабочее место дежурного по станции и/или диспетчера, при необходимости автоматизированные рабочие места электромеханика, шкаф телекоммуникационный ШТК, средний уровень включает, по меньшей мере, один управляющий контроллер централизации УКЦ, включающий, по меньшей мере, один контроллер централизации КЦ, безопасные устройства сопряжения УСО, нижний уровень, включает при необходимости пульт-табло резервного управления, интерфейсные релейные схемы, напольное оборудование, систему электропитания, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения гибкости и эффективности системы, контроллер централизации КЦ выполнен с повышенной глубиной тестирования и самопроверки аппаратно-программных средств, имеет устройства самоблокировки при обнаружении опасных ситуаций и обеспечивает решение функциональных задач в режиме реального времени с минимальным циклом работы при любых конфигурациях системы, что позволяет обеспечивать выполнение системой основных функций в реальном масштабе времени с уровнем безопасности, в одноканальном режиме работы допустимым для использования в железнодорожных системах транспорта не общего назначения, а управляющий контроллер централизации УКЦ позволяет обеспечивать требуемый уровень безопасности посредством реконфигурирования структуры одноканальной, двуканальной и двуканальной с резервным компл1. Microprocessor-based centralization of arrows and signals, representing a three-level hierarchical system with a variable composition of functional blocks for solving problems of railway automation and telemechanics, where the upper level includes at least one automated workstation of a station duty officer and / or dispatcher, if necessary, automated workers places of an electrician, a telecommunication cabinet ШТК, the middle level includes at least one control controller for centralization of the UKZ, including, at least one CC centralization controller, safe interface devices, the lower level, includes, if necessary, a backup control panel, interface relay circuits, outdoor equipment, power supply system, characterized in that, in order to ensure system flexibility and efficiency, the controller CC centralization is performed with an increased depth of testing and self-testing of hardware and software, has self-locking devices when dangerous situations are detected, and provides a functional solution tasks in real time with a minimum cycle of operation for any system configuration, which allows the system to perform the basic functions in real time with a level of safety, in a single-channel mode of operation that is acceptable for use in railway transport systems, not general purpose, but the control centralization controller of the UKZ allows you to provide the required level of security by reconfiguring the structure of a single-channel, two-channel and two-channel with a backup set
Description
Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, к области железнодорожной автоматики и телемеханики, и может быть использована в системах управления и регулирования движения поездов на станциях, перегонах и на промышленных предприятиях посредством контроля и управления состоянием средств и устройств СЦБ.The utility model relates to railway transport, to the field of railway automation and telemechanics, and can be used in control and regulation systems for the movement of trains at stations, sections and at industrial enterprises through monitoring and control of the condition of signaling and signaling systems.
Известна «Микропроцессорная система централизации и автоблокировки на железнодорожном транспорте» (патент на полезную модель №107753, B61L 27/04, B61L 19/04 приоритет 23.03.2011, опубл. 27.08.2011). Она содержит центральный процессор, включающий микропроцессоры, устройства связи с объектом (УСО), включающие интерфейсные модули сбора информации (МСИ) о состоянии объектов контроля железнодорожной станции и прилегающих перегонов, интерфейсные модули передачи ответственных команд (МОК), которые подключены к исполнительным устройствам электрической централизации и автоблокировки (ЭЦ и АБ), отличающаяся тем, что центральный процессор содержит три микропроцессора, которые межканально связаны между собой и каждый из них связан с двумя соседними микропроцессорами, при этом к процессору подключены с одной стороны автоматизированное рабочее место дежурного по станции (АРМ ДСП), а с другой - трехканальные устройства УСО, подсоединенные к исполнительным устройствам ЭЦ и АБ через релейно-контактный интерфейс (РКИ), содержащий реле объектов контроля и управляющие реле, при этом трехканальные устройства УСО содержат периферийные микропроцессоры (связанные между собой межканально - каждый микропроцессор связан с двумя соседними), модули МСИ, связанные с нормально замкнутыми и нормально разомкнутыми контактами РКИ и модули МОК, причем вход питания модуля МОК каждого капала связан с выходом питания управляемого источника питания (ИП) своего канала, а управляющие выходы модуля МОК связаны с входами ИП своего и соседних каналов, также вход включения ИП связан с кнопкой «Запуск».The well-known "Microprocessor-based centralization and automatic locking system for railway transport" (utility model patent No. 107753, B61L 27/04, B61L 19/04 priority 23.03.2011, publ. 27.08.2011). It contains a central processor, including microprocessors, communication devices with an object (USO), including interface modules for collecting information (MCI) on the status of objects of control of a railway station and adjacent hauls, interface modules for transmitting critical commands (IOC), which are connected to actuators for electrical centralization and auto-blocking (EC and AB), characterized in that the central processor contains three microprocessors that are inter-channel interconnected and each of them is connected to two microprocessors, while on the one hand the automated workstation of the station duty officer (AWP DSP) is connected to the processor, and on the other, three-channel USO devices connected to the executive devices of the electronic and battery modules via a relay-contact interface (RCI) containing relay of monitoring objects and control relays, while the three-channel USO devices contain peripheral microprocessors (interconnected inter-channelly - each microprocessor is connected to two neighboring ones), MCI modules connected to normally closed and by RCM contacts, RCI and IOC modules, and the power input of the IOC module of each drip is connected to the power output of the controlled power source (IP) of its channel, and the control outputs of the IOC module are connected to the inputs of its own and neighboring channels, the input of switching on the IP is connected to the " Launch ".
Однако данная система:However, this system:
- имеет сравнительно низкий уровень отказоустойчивости в связи с тем, что при выходе из строя одного УСО система не выполняет всех возложенных на нее функций (УСО не имеет возможности резервирования, но при этом имеет достаточно большую избыточность);- has a relatively low level of fault tolerance due to the fact that when a single USO system fails, the system does not fulfill all the functions assigned to it (OOF does not have the possibility of redundancy, but it has a sufficiently large redundancy);
- имеет практическую сложность контроля и управления объектами на крупных станциях в связи с тем, что при большом числе объектов число одновременно выполняемых взаимозависимостей и коммуникационных сообщений становится таким, что его практически невозможно реализовать данными процессорными и магистральными средствами за приемлемое время реакции системы, допустимое для электрической централизации;- it has the practical complexity of monitoring and managing facilities at large stations due to the fact that with a large number of facilities the number of simultaneously executed interdependencies and communication messages becomes such that it is almost impossible to implement them using processor and trunk means for an acceptable system response time that is acceptable for electrical centralization;
- имеет децентрализованные средства протоколирования и архивирования действий персонала и реакции системы на самих АРМ, а значит, при определенных неисправностях отдельных АРМ, нарушения доступа или ошибочные действия персонала и системы будут скрыты или незамечены при просмотре данных архивов с других АРМ;- has decentralized means of recording and archiving personnel actions and system reactions to the workstations themselves, which means that, with certain malfunctions of individual workstations, access violations or erroneous actions of the staff and system will be hidden or unnoticed when viewing archive data from other workstations;
- имеет ограниченную структуру информационного взаимодействия с УВК, то есть не предусматривает размещение дополнительных АРМ, удаленных АРМ, разбиение станций на зоны управления, укрупнение станций в участки диспетчерского управления, разграничение прав на управление отдельными участками или объектами, следовательно, обладает недостаточной гибкостью конфигурирования к требованиям заказчика;- has a limited structure of information interaction with UVK, that is, it does not provide for the placement of additional workstations, remote workstations, the division of stations into control zones, the enlargement of stations into dispatch control areas, the differentiation of rights to manage individual sections or objects, therefore, there is insufficient configuration flexibility to requirements customer;
- имеет избыточную структуру построения для промышленного транспорта, следовательно, обладает недостаточной гибкостью конфигурирования к требованиям заказчика.- has a redundant construction structure for industrial vehicles, therefore, has insufficient configuration flexibility to customer requirements.
Известна также «Микропроцессорная система централизации с маршрутными зависимостями МПЦ-М3-Ф» (патент на полезную модель RUAlso known is the "Microprocessor centralization system with route dependencies MPC-M3-F" (patent for utility model RU
№79083, B61L 25/04, приоритет 22.08.2008, опубликовано 20.12.2008).No. 79083, B61L 25/04, priority August 22, 2008, published December 20, 2008).
Микропроцессорная система централизации стрелок, сигналов и других объектов железнодорожной автоматики и телемеханики с маршрутными зависимостями, характеризующаяся выполнением с переменным составом функциональных элементов и состоящая из, по меньшей мере, одного автоматизированного рабочего места диспетчера, содержащего средство отображения состояния и ввода команд управления стрелками, сигналами и другими объектами железнодорожной автоматики и телемеханики в реальном масштабе времени, управляющего вычислительного компьютера, который состоит из, по меньшей мере, двух синхронизированных процессорных устройств, каждый из которых соединен с блоком питания и блоком приема сигналов от автоматизированного рабочего места диспетчера, при этом каждое процессорное устройство под управлением операционной системы реального времени выполняет функции централизации, обработки данных и формирует команды управления стрелками, светофорами и другими объектами железнодорожной автоматики и телемеханики, и устройства ввода-вывода для сопряжения управляющего вычислительного компьютера с объектами железнодорожной автоматики и телемеханики, состоящего из релейно-контактных и бесконтактных устройств управления и контроля, осуществляющих непосредственный контроль и управление объектами низовой и локальной железнодорожной автоматики и телемеханики. Микропроцессорная система централизации характеризуется тем, что управляющий вычислительный компьютер построен на базе управляющего компьютера, обеспечивающего основные функции централизации по контролю и управлению стрелками, светофорами и другими объектами железнодорожной автоматики и телемеханики с соблюдением требований безопасности движения поездов в соответствии с принципами, принятыми в существующих устройствах ЭЦ. Микропроцессорная система централизации характеризуется тем, что базовым управляющим компьютером является компьютер SIMIS-ECC. Микропроцессорная система централизации характеризуется тем, что управляющий вычислительный компьютер состоит из трех идентичных процессорных устройств и имеет структуру два из трех. Микропроцессорная система централизации характеризуется тем, что ее работа осуществляется в реальном масштабе времени.A microprocessor-based centralization system for switches, signals and other objects of railway automation and telemechanics with route dependencies, characterized by the execution of functional elements with a variable composition and consisting of at least one dispatcher workstation containing means for displaying the state and inputting control commands for arrows, signals and other objects of railway automation and telemechanics in real time, a control computer, which consists of at least two synchronized processor devices, each of which is connected to a power supply unit and a signal receiving unit from a dispatcher workstation, while each processor device running a real-time operating system performs the functions of centralization, data processing and generates commands control arrows, traffic lights and other objects of railway automation and telemechanics, and input-output devices for interfacing the control computer about a computer with objects of railway automation and telemechanics, consisting of relay-contact and non-contact control and monitoring devices that directly monitor and control objects of local and local railway automation and telemechanics. The microprocessor centralization system is characterized by the fact that the control computing computer is based on a control computer that provides the main functions of centralization for the control and management of arrows, traffic lights and other objects of railway automation and telemechanics in compliance with the safety requirements for train traffic in accordance with the principles adopted in existing EC devices . The microprocessor centralization system is characterized in that the SIMIS-ECC is the base control computer. The microprocessor centralization system is characterized in that the control computing computer consists of three identical processor devices and has a structure of two out of three. The microprocessor centralization system is characterized by the fact that its work is carried out in real time.
Данная система:This system:
- имеет также сравнительно низкий уровень отказоустойчивости в связи с тем, что при выходе из строя одного УСО система не выполняет всех возложенных на нее функций (УСО не имеет возможности резервирования, но при этом имеет достаточно большую избыточность);- also has a relatively low level of fault tolerance due to the fact that when a single USO device fails, the system does not fulfill all the functions assigned to it (OOF does not have the possibility of redundancy, but it has a sufficiently large redundancy);
- имеет децентрализованные средства протоколирования и архивирования действий персонала и реакции системы на самих АРМ, а значит, при определенных неисправностях отдельных АРМ, нарушения доступа или ошибочные действия персонала и системы будут скрыты или незамечены при просмотре данных архивов с других АРМ;- has decentralized means of recording and archiving personnel actions and system reactions to the workstations themselves, which means that, with certain malfunctions of individual workstations, access violations or erroneous actions of the staff and system will be hidden or unnoticed when viewing archive data from other workstations;
- имеет ограниченную структуру информационного взаимодействия АРМ и УВК, то есть не предусматривает размещение дополнительных АРМ, удаленных АРМ, разбиение станций на зоны управления, укрупнение станций в участки диспетчерского управления, следовательно, обладает недостаточной гибкостью конфигурирования к требованиям заказчика;- has a limited structure of information interaction between AWP and UVK, that is, it does not provide for the placement of additional AWPs, remote AWPs, dividing stations into control zones, enlarging stations into dispatch control areas, therefore, has insufficient configuration flexibility to customer requirements;
- имеет избыточную структуру построения для промышленного транспорта, следовательно, обладает недостаточной гибкостью конфигурирования к требованиям заказчика.- has a redundant construction structure for industrial vehicles, therefore, has insufficient configuration flexibility to customer requirements.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемой полезной модели является «Микропроцессорная централизация стрелок и сигналов МПЦТ» (патент на изобретение RU №102579, B61L 25/04, приоритет 14.05.2010, опубликовано 10.03.2011), выбранная за прототип, и представляющая собой объектно-ориентированное программируемое устройство с переменным составом функциональных блоков, необходимых для создания требуемых конфигураций каналов ввода-вывода, конкретных функций и задач железнодорожной автоматики и телемеханики с целью организации перевозочного процесса, отличающаяся тем, что ее аппаратное обеспечение реализуется в виде трехуровневой иерархической структуры: информационного обеспечения, логического обеспечения и непосредственного управления, при этом первый уровень информационного обеспечения содержит автоматизированное рабочее место дежурного по станции, которое обеспечивает отображение состояния объектов контроля и управления, а также формирование задач по управлению стрелками, замыкания и размыкания маршрутов, третий уровень содержит релейно-контактные устройства, которые обеспечивают выполнение команд управляющего вычислительного комплекса по непосредственному управлению напольным оборудованием и контролю за его состоянием, при этом управляющий вычислительный комплекс построен на базе программируемого логического контроллера SIMATIC с переменным составом функций, реализующих по алгоритмам функции и задачи железнодорожной автоматики и телемеханики. Микропроцессорная централизация стрелок и сигналов может содержать оборудование и программное обеспечение, позволяющее согласовать ее с любыми типами стрелочных электроприводов и светофоров. Микропроцессорная централизация стрелок и сигналов может позволять интегрировать в свой состав любые системы счета осей, переездную тоннельную и иную сигнализации, системы речевого оповещении, автостопы, контрольно габаритные устройства, системы интервального регулирования, системы диспетчерского управления и контроля. Микропроцессорная централизация стрелок и сигналов реализует функции сервиса и самодиагностикиThe closest in technical essence and the achieved effect to the claimed utility model is “Microprocessor centralization of the arrows and signals of the MPTC” (patent for invention RU No. 102579, B61L 25/04, priority 05/14/2010, published 03/10/2011), selected for the prototype, and which is an object-oriented programmable device with a variable composition of functional blocks necessary to create the required configurations of input-output channels, specific functions and tasks of railway automation and telemechanics with the aim of organizing and the transportation process, characterized in that its hardware is implemented in the form of a three-level hierarchical structure: information support, logical support and direct control, while the first level of information support contains an automated workstation for the station duty officer, which provides the status of monitoring and control objects, as well as the formation of tasks for the control of arrows, closure and opening of routes, the third level contains a relay contact nye devices that provide instruction execution control computer system for the direct management of outdoor equipment and monitoring its condition, wherein the control computer system is based on SIMATIC programmable logic controller with variable composition of functions that implement algorithms for functions and railway automation and remote control tasks. Microprocessor centralization of arrows and signals may contain equipment and software that allows it to be coordinated with any type of switch electric drives and traffic lights. Microprocessor centralization of arrows and signals can allow integrating any axis counting systems, moving tunnel and other alarms, voice warning systems, hitchhikers, control and dimensional devices, interval control systems, supervisory control systems. Microprocessor centralization of arrows and signals implements the functions of service and self-diagnosis
Однако данная система:However, this system:
- имеет сравнительно низкий уровень безопасности в связи с тем, что использованные в системе программируемые логические контроллеры семейства SIMATIC в одноканальном варианте не обеспечивают в железнодорожных системах уровень безопасности SIL3 согласно международному стандарту EN 50126, что является недостаточным для систем микропроцессорных централизации железнодорожного транспорта промышленного назначения и приводит к необходимости резервирования и избыточности оборудования.- has a relatively low level of safety due to the fact that the SIMATIC family of programmable logic controllers used in the system in a single-channel version do not provide the SIL3 safety level in railway systems according to the international standard EN 50126, which is insufficient for microprocessor-based centralization systems for industrial railway transport and to the need for redundancy and redundancy of equipment.
- имеет децентрализованные средства протоколирования и архивирования действий персонала и реакции системы на самих АРМ, а значит, при определенных неисправностях отдельных АРМ, нарушения доступа или ошибочные действия персонала и системы будут скрыты или не замечены при просмотре данных архивов с других АРМ;- has decentralized means of recording and archiving personnel actions and system reactions to the workstations themselves, which means that with certain malfunctions of individual workstations, access violations or erroneous actions of the staff and system will be hidden or not noticed when viewing these archives from other workstations;
- имеет ограниченную структуру информационного взаимодействия АРМ и УВК, то есть не предусматривает размещение дополнительных АРМ, удаленных АРМ, разбиение станций на зоны управления, укрупнение станций в участки диспетчерского управления, следовательно, обладает недостаточной гибкостью конфигурирования к требованиям заказчика.- has a limited structure of information interaction between AWP and UVK, that is, it does not provide for the placement of additional AWPs, remote AWPs, dividing stations into control zones, enlarging stations into dispatch control areas, therefore, has insufficient configuration flexibility to customer requirements.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является обеспечение гибкости и эффективности использования системы микропроцессорной централизации стрелок и сигналов, посредством повышения полноты самопроверки оборудования и обеспечения разнообразия способов ее применения в зависимости от требований заказчика.The task to which the claimed utility model is directed is to provide flexibility and efficiency in using the microprocessor-based centralization system for arrows and signals by increasing the completeness of self-testing of equipment and ensuring a variety of methods for its application depending on customer requirements.
Решая данную задачу, была создана микропроцессорная централизация стрелок и сигналов, которая управляет и контролирует состояния напольных устройств (электроприводов, светофоров, переездов, контроля состояния подвижного состава и др.), интегрирует в себя основные виды автоматической и полуавтоматической блокировки, диспетчерской централизации, диагностирует элементы микропроцессорных устройств, измеряет и диагностирует основные параметры постовых и напольных устройств.Solving this problem, microprocessor centralization of arrows and signals was created, which controls and monitors the status of outdoor devices (electric drives, traffic lights, crossings, rolling stock status monitoring, etc.), integrates the main types of automatic and semi-automatic blocking, dispatch centralization, diagnoses elements microprocessor devices, measures and diagnoses the basic parameters of guard and floor devices.
Технический результат, который получен при использовании полезной модели, заключается в обеспечении требуемого уровня безопасности и надежности при создании различных систем микропроцессорной централизации стрелок и сигналов при оптимальном соотношении показателей надежности и стоимости, то есть заключается в обеспечении гибкости и эффективности использования системы. Предлагаемая модель безопасной реконфигурируемой системы микропроцессорной централизации обеспечивает контроль и управление - объектами электрической централизации (ЭЦ) и автоматической блокировки (АБ) на всех видах станций от малых до крупных, с любым видом тяги с прилегающими перегонами и предназначена для всех категорий заказчиков, занимающихся железнодорожными перевозками, как для промышленных предприятий, так и для магистрального железнодорожного транспорта).The technical result obtained by using the utility model is to provide the required level of safety and reliability when creating various systems of microprocessor centralization of arrows and signals with an optimal ratio of reliability and cost indicators, that is, to provide flexibility and efficient use of the system. The proposed model of a safe reconfigurable microprocessor centralization system provides control and management - objects of electric centralization (EC) and automatic blocking (AB) at all types of stations from small to large, with any type of traction with adjacent stages and is designed for all categories of customers involved in rail transportation , both for industrial enterprises, and for the main railway transport).
Указанные технические результаты достигаются тем, что микропроцессорная централизация стрелок и сигналов, представляет собой трехуровневую иерархическую систему с переменным составом функциональных блоков для решения задач железнодорожной автоматики и телемеханики, где верхний уровень включает, по меньшей мере, одно автоматизированное рабочее место дежурного по станции и/или диспетчера, при необходимости, автоматизированные рабочие места электромеханика, шкаф телекоммуникационный ШТК, средний уровень, включает, по меньшей мере, один управляющий контроллер централизации УКЦ, включающий, по меньшей мере, один контроллер централизации КЦ, безопасные устройства сопряжения УСО, нижний уровень, включает, при необходимости, пульт-табло резервного управления, интерфейсные релейные схемы, напольное оборудование, систему электропитания, отличающаяся тем, что с целью обеспечения гибкости и эффективности системы контроллер централизации КЦ выполнен с повышенной глубиной тестирования и самопроверки аппаратно-программных средств, имеет устройства самоблокировки при обнаружении опасных ситуаций и обеспечивает решение функциональных задач в режиме реального времени с минимальным циклом работы при любых конфигурациях системы, что позволяет обеспечивать выполнение системой основных функций в реальном масштабе времени с уровнем безопасности, в одноканальном режиме работы допустимым для использования в железнодорожных системах транспорта не общего назначения,, а управляющий контроллер централизации УКЦ позволяет обеспечивать уровень безопасности посредством реконфигурирования структуры одноканальной, двуканальной и двуканальной с резервным комплектом для использования на всех видах станций с прилегающими перегонами.The indicated technical results are achieved in that the microprocessor centralization of the arrows and signals is a three-level hierarchical system with a variable composition of functional blocks for solving problems of railway automation and telemechanics, where the upper level includes at least one automated workstation of the station duty officer and / or dispatcher, if necessary, workstations of an electrician, telecommunication cabinet ШТК, medium level, includes at least one in the control centralization controller UCC, including at least one centralization controller KC, safe interface devices USO, the lower level includes, if necessary, a backup control panel, interface relay circuits, outdoor equipment, power supply system, characterized in that in order to ensure the flexibility and efficiency of the system, the centralization controller of the control center is designed with an increased depth of testing and self-testing of hardware and software, has self-locking devices when the improvement of dangerous situations and provides the solution of functional tasks in real time with a minimum cycle of operation for any system configuration, which allows the system to perform the basic functions in real time with a level of safety in a single-channel operation mode acceptable for use in non-general-purpose railway transport systems ,, and the control centralization controller of the UCC allows you to provide a level of security through reconfiguration of the structure single-channel d, two-channel and two-channel with a backup kit for use on all types of stations with adjacent stages.
Повышенная глубина тестирования и самопроверки аппаратно-программных средств КЦ выбрана на основе анализа одиночных и множественных отказов всех узлов контроллера при выполнении всех видов операций и достигается с помощью применения общеизвестных методов:The increased depth of testing and self-testing of the hardware and software facilities of the control center is selected based on the analysis of single and multiple failures of all controller nodes during all types of operations and is achieved using well-known methods:
- изоляции вычислительных устройств всех узлов и модулей друг от друга для минимизации степени влияния потенциальных отказов по общим причинам за счет применения независимых источников электропитания и специализированных аппаратно-программных средств;- isolation of computing devices of all nodes and modules from each other to minimize the degree of influence of potential failures for common reasons through the use of independent power sources and specialized hardware and software;
- самотестирования вычислительных устройств всех узлов и модулей с целью, выявления всех типов потенциальных отказов за счет применения специализированных аппаратно-программных средств, осуществляющих самопроверку всех операций по взаимодействию данных вычислительных устройств, включая операции обертывания и преобразования информации, кодирования и квитирования операций, генерации и контроля тестовых сообщений и сигналов, контроля обратных связей со схем управления, динамического преобразования разрядности пассивных шин и т.п.;- self-testing of computing devices of all nodes and modules with the goal of identifying all types of potential failures through the use of specialized hardware and software tools that carry out self-tests of all operations for the interaction of these computing devices, including the operations of wrapping and converting information, coding and acknowledging operations, generation and control test messages and signals, feedback control from control circuits, dynamic conversion of passive bus bits, etc .;
- комплексной отказоустойчивости, применяемых для самопроверки специфических узлов, таких, например, как энергонезависимых устройств отсчета реального времени, выполненных на принципиально различных аппаратных технологиях и программных алгоритмах;- comprehensive fault tolerance used for self-testing of specific nodes, such as, for example, non-volatile real-time readout devices made on fundamentally different hardware technologies and software algorithms;
- реактивной отказоустойчивости, применяемых для введения защитных состояний всех модулей при диагностировании потенциально опасных отказов.- reactive fault tolerance used to introduce protective states of all modules in diagnosing potentially dangerous failures.
- собственной отказоустойчивости, применяемых в оконечных узлах и устройствах самоблокировки на базе УСО, отвечающих за безопасность и удержание защитного состояния, вплоть до необратимого без участия человека обесточивания каналов управления или вычислительных каналов в целом.- own fault tolerance used in terminal units and self-blocking devices based on USO, responsible for safety and maintaining a protective state, up to and including irreversible de-energization of control channels or computing channels as a whole without human intervention.
- комбинирования вышеперечисленных методов при необходимости. Управляющий контроллер централизации УКЦ состоит, из одного контроллера централизации КЦ и имеет одноканальную структуру, либо управляющий контроллер централизации УКЦ состоит из двух идентичных контроллеров централизации КЦ и имеет структуру два из двух с перекрестным сравнением информации между КЦ после ее ввода, обработки и перед ее выводом, а также с аппаратным сравнением дискретных управляющих выходов при помощи безопасных устройств сопряжения с объектами УСО, либо управляющие контроллеры централизации УКЦ могут иметь резерв из точно таких же УКЦ, образуя одноканальную структуру с резервом, либо дублированную структуру с резервом, для обслуживания крупных станций могут 1, соединяться в логический каскад из пяти УКЦ, организуемых управляющей программой первого УКЦ, при этом контроллеры централизации КЦ одноканальной структуры могут быть сгруппированы парами для размещения в том же шкафу УКЦ.- combining the above methods, if necessary. The UCC centralization control controller consists of one KC centralization controller and has a single-channel structure, or the UCC centralization control controller consists of two identical KC centralization controllers and has a two of two structure with cross-comparison of information between the KC after its input, processing and before its output, as well as with hardware comparison of discrete control outputs with the help of safe devices for interfacing with UOF objects, or control centralization controllers of the UCC can have a reserve and exactly the same UCC, forming a single-channel structure with a reserve, or a duplicated structure with a reserve, for servicing large stations can 1, are connected to a logical cascade of five UCC organized by the control program of the first UCC, while the centralization controllers of the CC of a single-channel structure can be grouped in pairs for placement in the same closet of the UKC.
Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг.1 представлена структурная схема МПЦ-И:The essence of the utility model is illustrated by drawings. Figure 1 presents the structural diagram of the MPC-I:
- 1.1.1-1.1.n - автоматизированное рабочее место дежурного по станции или диспетчера (АРМ ДСП);- 1.1.1-1.1.n - the automated workplace of the station duty officer or dispatcher (AWP DSP);
- 1.2.k - автоматизированное рабочее место электромеханика СЦБ (АРМ ШН);- 1.2.k - automated workplace of the electrician of the signaling system (AWS SHN);
- 2 - шкаф телекоммуникационный (ШТК);- 2 - telecommunication cabinet (ШТК);
- 3 - управляющий контроллер централизации (УКЦ);- 3 - centralization control controller (UCC);
- 3.1.1-3.1.m - контроллер централизации (КЦ);- 3.1.1-3.1.m - centralization controller (CC);
- 3.2 - безопасные устройства сопряжения (УСО);- 3.2 - safe interface devices (USO);
- 4 - интерфейсные релейные схемы;- 4 - interface relay circuits;
- 5 - напольное оборудование;- 5 - outdoor equipment;
- 6 - пульт резервного управления (Пульт-табло РУ);- 6 - backup control panel (Remote control board RU);
- 7 - система гарантированного электропитания (СГП)- 7 - guaranteed power supply system (SGP)
На фиг.2 представлена функциональная схема микропроцессорной централизации стрелок и сигналов. На фиг.3-5 представлены функциональные схемы различных вариантов использования системы.Figure 2 presents the functional diagram of the microprocessor centralization of arrows and signals. Figure 3-5 presents a functional diagram of various options for using the system.
В качестве объектов централизации в системе предусматривается использование типового напольного оборудования (аппаратура рельсовых цепей, счета осей, светофоры, электроприводы, маневровые колонки, пульты пунктов технического осмотра и т.д.), серийно выпускаемого заводами промышленности.The system provides for the use of standard outdoor equipment (rail chain equipment, axle counters, traffic lights, electric drives, shunting columns, control panels for technical inspection points, etc.), which are serialized by industrial plants as centralization objects.
Для организации взаимодействия составных частей системы между собой и с внешними системами организуются физически разделенные локальные вычислительные сети (ЛВС), центральным звеном которых является шкаф телекоммуникационный ШТК.To organize the interaction of the system’s components with each other and with external systems, physically separated local area networks (LANs) are organized, the central link of which is the ShTK telecommunication cabinet.
Микропроцессорная централизация стрелок и сигналов обеспечивает реализацию всего комплекса задач электрической централизации стрелок и светофоров для организации эксплуатационной работы станции. Решение комплекса задач выполняется непрерывно и циклически в УКЦ и ШТК, непрерывно и спорадически (по мере воздействия операторов) в АРМ ДСП и АРМ ШН. Время реакции системы на любое внешнее (со стороны верхнего уровня) воздействие составляет 1-2 секунды. Время реакции системы на любое воздействие со стороны объектов контроля (нижнего уровня) составляет 0,1-0,2 секунды.Microprocessor centralization of arrows and signals provides the implementation of the whole range of tasks of electrical centralization of arrows and traffic lights for the organization of operational work of the station. The solution of the complex of tasks is performed continuously and cyclically in the UKTs and ShTK, continuously and sporadically (as the operators influence) in the AWP DSP and AWP SH. The reaction time of the system to any external (from the upper level) impact is 1-2 seconds. The reaction time of the system to any impact from the objects of control (lower level) is 0.1-0.2 seconds.
Микропроцессорная централизация стрелок и сигналов представляет собой комплекс программ и устройств, компонуемых (проектируемых) в единую систему при оснащении каждой конкретной станции и обеспечивающих установку, замыкание, размыкание маршрутов на станции и выполнение требуемых взаимозависимостей для обеспечения безопасного движения поездов.Microprocessor centralization of arrows and signals is a complex of programs and devices that are composable (designed) into a single system when equipping each particular station and providing installation, closure, opening of routes at the station and the fulfillment of the required interdependencies to ensure the safe movement of trains.
Для нормального функционирования системы необходимы постовые устройства электропитания с управлением переключением фидеров и встроенным устройством бесперебойного питания (УБП) для защиты от сбоев и потери информации при воздействии помех со стороны электропитания, а также при переключении фидеров питания и аварийном отключении электроснабжения.For the normal functioning of the system, power supply devices with control of feeder switching and built-in uninterruptible power supply (UPS) are required to protect against failures and loss of information when exposed to interference from the power supply, as well as when switching power feeders and emergency power outages.
Управление напольными объектами производится через безопасные УСО, входящие в состав управляющего контроллера централизации УКЦ, при помощи интерфейсных реле. Непосредственное управление объектами и контроль их состояния осуществляется интерфейсными релейными схемами, либо другими элементами с аналогичными характеристиками.Floor objects are controlled through safe USOs, which are part of the control centralization controller of the UKZ, using interface relays. Direct control of objects and control of their condition is carried out by interface relay circuits, or other elements with similar characteristics.
Программно-аппаратная реализация микропроцессорной централизации стрелок и сигналов предусматривает возможность информационной увязки с другими системами железнодорожной автоматики и телемеханики - ЖАТ (диспетчерская централизация - ДЦ, диспетчерский контроль - ДК, автоматизированные системы управления технологическим процессом - АСУ ТП, автоматизированные системы управления организацией перевозок - АСУ ОП). При этом информация для других систем концентрируется верхним уровнем микропроцессорной централизации стрелок и сигналов, а связь осуществляется через ШТК при помощи коммуникационных модулей, в соответствии с общими нормами и рекомендациями соответствующих организаций в рамках технических решений по увязке с данными системами.The hardware and software implementation of microprocessor centralization of arrows and signals provides for the possibility of information linking with other railway automation and telemechanics systems - ZhAT (dispatch centralization - DC, dispatch control - DC, automated process control systems - ACS TP, automated transportation management systems - ACS OP ) At the same time, information for other systems is concentrated by the upper level of microprocessor centralization of arrows and signals, and communication is carried out through the STC using communication modules, in accordance with the general standards and recommendations of the relevant organizations as part of technical solutions for linking with these systems.
Для передачи информации используются интегрированные в ШТК современные цифровые средства передачи информации с интерфейсами RS-232C, RS-422, RS-485, Ethernet 10Base-T/100Base-TX (IEEE 802.3), имеющие возможность работы с физическими кабельными и воздушными цепями, а также с цифровыми каналами волоконно-оптических линий. Скорость передачи информации определяется способом организации и видом канала связи.For information transfer, modern digital information transfer means integrated into the STC are used with the RS-232C, RS-422, RS-485, Ethernet 10Base-T / 100Base-TX (IEEE 802.3) interfaces, which have the ability to work with physical cable and overhead circuits, and also with digital channels of fiber optic lines. The information transfer rate is determined by the organization method and type of communication channel.
Для создания объединенных постов, удаленных рабочих мест, диспетчерских участков и т.п. используется локальная вычислительная сеть ЛВС, организуемая средствами ШТК и, при необходимости, каналообразующей аппаратурой. ЛВС обеспечивает гарантированную доставку передаваемой информации в нужное место и за заданное время. В локальных вычислительных сетях ЛВС используется помехозащищенное кодирование и специальные процедуры для защиты информации при передаче. Для ограничения доступа к системе в ШТК применяются шлюзы и разделение ЛВС по назначению.To create combined posts, remote workplaces, dispatch areas, etc. the local area network of the LAN is used, organized by means of the ShTK and, if necessary, channel-forming equipment. LAN provides guaranteed delivery of transmitted information to the right place and for a given time. Local area networks of the LAN use noise-protected coding and special procedures to protect information during transmission. To limit access to the system in the STC, gateways and LAN partitioning as intended are used.
Архитектура аппаратного обеспеченияHardware architecture
Микропроцессорная централизация стрелок и сигналов, как комплекс аппаратно-программных средств (см. фиг.3-базовый вариант системы), построена по многоуровневой схеме:Microprocessor centralization of arrows and signals, as a complex of hardware and software (see Fig. 3-basic version of the system), is built according to a multi-level scheme:
Верхний уровеньUpper level
К нему относятся:It includes:
- автоматизированные рабочие места дежурного по станции АРМ ДСП;- automated workplaces of the duty officer at the AWP DSP station;
- автоматизированное рабочее место электромеханика СЦБ АРМ ШН;- an automated workplace of an electrician of the signaling and signaling system of the automated workplace SHN;
- шкаф телекоммуникационный ШТК, концентрирующий в себе:- telecommunication cabinet ШТК, concentrating in itself:
- резервируемые серверы управления работой ПО верхнего уровня, а также протоколирования и резервирования данных;- redundant top-level software operation control servers, as well as data logging and backup;
- средства резервируемой локальной вычислительной сети передачи информации между составными частями системы;- Means of a redundant local area network of information transfer between the components of the system;
- средства организации и резервирования передачи информации между системой и другими уровнями автоматизированной системы диспетчерского управления движением поездов и мониторинга исправности технических средств (СДУМ);- means of organizing and backing up the transfer of information between the system and other levels of the automated dispatch control system for train traffic and monitoring the health of technical equipment (SDUM);
- средства обмена информацией между аппаратурой системы и верхними уровнями управления (информационные шлюзы и фильтры), ограничивающие несанкционируемый доступ в систему.- means of exchanging information between the system equipment and the upper control levels (information gateways and filters), limiting unauthorized access to the system.
- сетевые печатающие устройства;- network printing devices;
- кабельные и оптические сети ЛВС.- cable and optical LAN networks.
Средний уровень (уровень реализации логических зависимостей)Intermediate level (implementation level of logical dependencies)
К нему относится управляющий контроллер централизации УКЦ с общесистемным и технологическим прикладным программным обеспечением для данной станции, реализующий функции центральных зависимостей и блокировок ЭЦ в соответствии с требованиями к аппаратуре автоматики и телемеханики на ж.д. транспорте.This includes the control centralization controller of the UKZ with system-wide and technological application software for this station, which implements the functions of the central dependencies and locks of the electric drives in accordance with the requirements for automation equipment and telemechanics on the railway transport.
В состав УКЦ входят:The UCC includes:
- два контроллера централизации (КЦ), образующих два вычислительных канала, с установленными в них функциональными модулями:- two centralization controllers (CC), forming two computing channels, with installed functional modules in them:
- модуль центрального процессора МЦП;- module of the central processor of the MPP;
- модули ввода цифровые МФ-01;- digital input modules MF-01;
- модули вывода релейные МФ-02;- output modules relay MF-02;
- модули вывода цифровые МФ-03;- digital output modules MF-03;
- модули ввода аналоговые (комбинированные) МФ-14;- input modules analog (combined) MF-14;
- модуль последовательного интерфейса МПИ;- MPI serial interface module;
- блок питания стабилизированный БПС;- power supply stabilized BPS;
- модули подключения соответствующих типов (МП МЦП, МП-3, МП МПИ, МП БПС)- connection modules of the corresponding types (MP MCP, MP-3, MP MPI, MP BPS)
- блоки устройств сопряжения БУСО с установленными в них модулями устройств сопряжения с объектами УСО-БР-03;- blocks of BUSO interface devices with modules of devices for interface with USO-BR-03 devices installed in them;
- шкаф управления (ШУ КЦ) с коммуникационным и электротехническим оборудованием (клеммные колодки, автоматы и прочее), а также конструктивом для крепления, защиты и заземления вышеперечисленных устройств.- a control cabinet (ШУ КЦ) with communication and electrical equipment (terminal blocks, automatic machines, etc.), as well as a construct for mounting, protection and grounding of the above devices.
Конструкция системы выполнена в соответствии со стандартом «Евромеханнка» (МЭК 60297-3-101). Данный стандарт является наиболее широко распространенным для систем промышленной автоматизации. При конструировании систем в соответствии с данным стандартом максимальное число модулей (слотов), устанавливаемых в один крейт (каркас контроллера централизации КЦ), равно 21. Соответственно, с учетом постоянно устанавливаемых в контроллер служебных модулей, максимальное число модулей ввода/вывода общего назначения, устанавливаемых на одну магистраль, не превышает 17.The system design is made in accordance with the Euromehannka standard (IEC 60297-3-101). This standard is the most widely used for industrial automation systems. When designing systems in accordance with this standard, the maximum number of modules (slots) installed in one rack (frame of the centralization controller of the CC) is 21. Accordingly, taking into account the service modules constantly installed in the controller, the maximum number of general-purpose input / output modules installed per highway, does not exceed 17.
Система обеспечивает контроль и управление большим числом объектов по сравнению с прототипом. Так один управляющий контроллер централизации, выполненный по двухканальной схеме, обеспечивает емкость подключений до 544 каналов ввода/вывода, что соответствует емкости каналов ввода/вывода, требуемой для управления станцией примерно до 30-35 централизованных стрелок. Один управляющий контроллер централизации, выполненный по одноканальной схеме или по одноканальной схеме со 100% резервом, обеспечивает емкость подключений каналов ввода/вывода, требуемую для управления станцией примерно в два раза большей.The system provides control and management of a large number of objects in comparison with the prototype. So one centralization control controller, made according to the two-channel scheme, provides the connection capacity of up to 544 I / O channels, which corresponds to the capacity of the I / O channels required to control the station up to approximately 30-35 centralized switches. One centralization control controller, made according to a single-channel scheme or according to a single-channel scheme with 100% redundancy, provides the I / O channel connection capacity required to control the station about twice as much.
Нижний уровень:Lower level:
К нему относятся:It includes:
- пульт прямопроводного управления, устанавливаемый при необходимости, для реализации режима "Резервное управление" при отказах АРМ ДСП или управляющего контроллера централизации;- direct control remote control, installed if necessary, to implement the "Standby control" mode in case of failures of the automated workplace of the chipboard or the centralization control controller;
- интерфейсные релейные схемы и прочая постовая аппаратура автоматики и телемеханики;- interface relay circuits and other fast equipment of automation and telemechanics;
- вводно-коммуникационное оборудование для подключения аппаратуры к линиям связи, кабелям СЦБ и источникам питания;- input-communication equipment for connecting equipment to communication lines, signaling cables and power sources;
- система гарантированного электропитания.- guaranteed power supply system.
Архитектура программного обеспеченияSoftware architecture
В программном обеспечении микропроцессорной централизации стрелок и сигналов можно выделить два уровня.In the software for microprocessor centralization of arrows and signals, two levels can be distinguished.
Вычислительный комплекс ВК (верхний уровень)Computing complex VK (upper level)
Представляет собой набор программных комплексов и компонент, используемый для организации интерфейсов человек-машина, машина-машина и построения распределенных систем управления и контроля любой сложности.It is a set of software systems and components used to organize human-machine, machine-machine interfaces and build distributed control and monitoring systems of any complexity.
Для нормальной работы всех составляющих системы аппаратно-программными средствами шкафа телекоммуникационного ШТК организуется многоуровневая резервируемая локальная вычислительная сеть системы. Различные уровни ЛВС выполняют физическое разделение различных в функциональном отношении групп устройств друг от друга (УКЦ от АРМ и внешних систем, и наоборот). Взаимодействие всех видов групп между собой осуществляется лишь по средствам шлюзов и специализированных компонент вычислительного комплекса, регламентированных проектом и со строго оговоренными протоколами.For the normal operation of all components of the system, the multifunctional redundant local computer network of the system is organized by the hardware and software of the telecommunication cabinet ШТК. Different LAN levels perform physical separation of functionally different groups of devices from each other (UKZ from AWP and external systems, and vice versa). Interaction of all types of groups among themselves is carried out only by means of gateways and specialized components of the computing complex, regulated by the project and with strictly specified protocols.
Все операции, выполняемые пользователями автоматизированных рабочих мест, либо внешних систем, проходят предварительную проверку в подсистеме идентификации и аутентификации пользователей ВК на предмет легальности прав на управление и контроль данного пользователя данным объектом.All operations performed by users of automated workstations or external systems are pre-tested in the subsystem of identification and authentication of VC users for legality of the rights to manage and control this user with this object.
Все команды, задаваемые пользователями автоматизированных рабочих мест, либо внешними системами, поступают через ШТК в управляющую программу, которая принимает решение о возможности их выполнения. В обратную сторону, на верхний уровень, циклически поступает информация о состоянии напольных объектов и маршрутах (индикация), которая концентрируется в ШТК и рассылается при изменении всем клиентам.All commands specified by users of automated workstations, or by external systems, come through the STC to the control program, which decides on the possibility of their execution. In the opposite direction, to the upper level, information on the status of floor objects and routes (indication) is cyclically received, which is concentrated in the STC and distributed to all clients when it is changed.
Кроме того, ВК дополнительно обеспечивает регистрацию и архивирование информации о событиях, связанных с движением поездов и маневровой работой, протоколирование действий дежурного по станции.In addition, the VK additionally provides for the recording and archiving of information about events related to the movement of trains and shunting, recording the actions of the station duty officer.
Управляющая программа (средний уровень)Management program (intermediate level)
Управляющая программа предназначена для обеспечения реализации всего комплекса задач электрической централизации стрелок и светофоров для организации эксплуатационной работы станции:The control program is designed to ensure the implementation of the whole range of tasks of electrical centralization of arrows and traffic lights for organizing the operational operation of the station:
- установка элементарных, составных и вариантных маршрутов для поездных и маневровых передвижений;- Installation of elementary, composite and variant routes for train and shunting movements;
- автоматическое размыкание секций маршрутов с логическим контролем проследования поезда по маршруту с защитой от кратковременной потери шунтовой способности рельсовых цепей;- automatic opening of sections of routes with logical control of the train following the route with protection against short-term loss of the shunt ability of rail chains;
- отмену неиспользованных маршрутов с выбором выдержки времени в зависимости от рода маршрута и состояния участка приближения;- cancellation of unused routes with a choice of time delay depending on the type of route and the state of the approaching area;
- искусственное размыкание секций маршрутов;- artificial opening of sections of routes;
- выбор сигнального показания светофора, ограждающего маршрут в зависимости от установленного маршрута и показания впередистоящего светофора;- selection of a signal indication of a traffic light that encloses a route depending on the established route and indications of a forward traffic light;
- управление показаниями светофоров;- management of traffic lights;
- выключение разрешающего показания светофоров без отмены маршрутов;- turn off the permissive indication of traffic lights without canceling routes;
- установку маршрутов без открытия светофоров;- setting routes without opening traffic lights;
- установку маршрутов без открытия светофоров со снятием части условий безопасности (с маскированием ложной занятости рельсовой цепи);- installation of routes without opening traffic lights with the removal of part of the security conditions (with masking the false occupancy of the rail chain);
- кодирование маршрутов и приемо-отправочных путей на станции;- coding of routes and pick-up routes at the station;
- размыкание неиспользованной части маневровых маршрутов при угловых заездах;- opening of the unused part of the shunting routes during corner races;
- подачу извещения на переезды, находящиеся в пределах станции и на участках приближения к станции;- filing notices for crossings within the station and in areas approaching the station;
- реализацию индивидуальной выдержки времени на открытие каждого светофора, ограждающего переезд;- the implementation of an individual time delay for the opening of each traffic light that encloses the crossing;
- индивидуальный перевод стрелок;- individual translation of arrows;
- индивидуальное замыкание стрелок;- individual closure of the arrows;
- индивидуальный перевод стрелок во вспомогательном режиме;- individual translation of arrows in auxiliary mode;
- автоматический возврат остряков стрелок в охранное положение;- automatic return of witters arrows in a protective position;
- автоматический перевод стрелок в охранное положение при установке охраняемого маршрута;- automatic transfer of arrows to the guard position when setting a guarded route;
- автоматическое отключение стрелочных электродвигателей при длительной работе на фрикцию;- automatic shutdown of switch motors during long-term work on friction;
- однократные либо двукратные попытки перевода ходовых стрелок при установке маршрута;- single or double attempts to translate the navigation arrows when setting the route;
- выключение стрелок и изолированных участков из централизации с сохранением пользования сигналами;- turn off the arrows and isolated sections from centralization while maintaining the use of signals;
- ограждение приемо-отправочных путей;- fencing of the receiving and departure tracks;
- передачу отдельных стрелок станции на местное управление;- transfer of individual station switches to local government;
- управление системами оповещения;- management of warning systems;
- управление устройствами очистки стрелок.- management of arrow cleaning devices.
Управляющая программа выполняется с непрерывной проверкой правильности функционирования всех аппаратно-программных средств задействованных в данных процессах.The control program is performed with continuous verification of the correct functioning of all the hardware and software tools involved in these processes.
Резервированный УКЦReserved UKZ
Резервированный УКЦ (см. фиг.4) применяется для повышения надежности (коэффициента эксплуатационной готовности) функционирования микропроцессорной централизации стрелок и сигналов.The redundant UCC (see Fig. 4) is used to increase the reliability (availability coefficient) of microprocessor centralization of arrows and signals.
При использовании резервированного УКЦ пульт резервного управления не предусматривается.When using a redundant UCC, a backup control panel is not provided.
Для построения резервированного УКЦ применен структурный вид резервирования, при котором в структуру системы введен дополнительный элемент - резервный комплект УКЦ. Применен способ структурного резервирования - однократное общее резервирование со 100% замещением управляющего вычислительного комплекса. Резервный комплект УКЦ нормально находится в готовом, но ненагруженном резерве, при этом параллельная выработка управляющих решений не производится.To build a redundant UCC, a structural type of redundancy was used, in which an additional element, a redundant UCC set, was introduced into the system structure. The method of structural redundancy is applied - a single general reservation with 100% replacement of the control computer complex. The reserve set of UCC is normally in a ready, but unloaded reserve, while the parallel development of control decisions is not made.
Таким образом, резервированный УКЦ состоит из двух элементов: основного комплекта УКЦ и резервного комплекта УКЦ. Деление на основной и резервный комплекты УКЦ в системе является условным.Thus, the redundant UCC consists of two elements: the main set of the UCC and the reserve set of the UCC. The division into the main and reserve sets of UKZ in the system is conditional.
Основной и резервный комплекты УКЦ представляют собой полностью аналогичные УКЦ, выполненные по одинаковой конструкторской и проектной документации, и имеющие одинаковые версии системного и адаптационного программного обеспечения.The main and reserve sets of the UCC are completely similar to the UCC, made according to the same design and project documentation, and having the same version of the system and adaptation software.
По отношению к объектам управления, а также к формированию индикации и восприятию команд вычислительного комплекса каждый из комплектов УКЦ может быть в одном из трех режимов взаимодействия: активный, пассивный, либо выключен.In relation to the control objects, as well as to the formation of the indication and perception of the commands of the computer complex, each of the UCC sets can be in one of three interaction modes: active, passive, or off.
Основным УКЦ в системе является комплект, функционирующий в данный момент времтзни в активном режиме, резервным УКЦ является комплект, функционирующий в данный момент времени в пассивном режиме.The main UCC in the system is the kit that is currently operating in active mode, the backup UCC is the kit that is currently operating in passive mode.
Перевод каждого комплекта УКЦ из пассивного режима в активный и обратно производится управляющей программой с помощью аппаратной (релейной) схемы переключения комплектов УКЦ. Схема (фиксирует свое положение, исключает произвольную деактивацию комплектов или переключение между комплектами при любых одиночных неисправностях внутри данной схемы. Активный или пассивный режим взаимодействия комплекта УКЦ определяется положением приборов схемы переключения комплектов.The transfer of each set of UCC from passive mode to active and vice versa is carried out by the control program using the hardware (relay) circuit for switching sets of UCC. Scheme (fixes its position, excludes arbitrary deactivation of sets or switching between sets for any single faults within a given circuit. The active or passive interaction mode of a set of UCC is determined by the position of the devices of the set switching circuit.
Управляет переключением между комплектами УКЦ дежурный по станции (ДСП). Необходимость переключения на резервный комплект УКЦ определяется по индикации состояния основного УКЦ на мониторах АРМ ДСП.Controls the switching between sets of UKC station duty officer (DSP). The need to switch to a backup set of UCC is determined by indicating the status of the main UCC on the monitors AWP chipboard.
Каскадированный УКЦCascaded UKZ
Каскадированный УКЦ (см. фиг.5) применяется для оборудования микропроцессорной централизацией стрелок и сигналов крупных станций, когда емкости подсистемы ввода/вывода базового УКЦ недостаточно и зональный принцип деления станции не подходит по технологии ее работы.The cascaded UCC (see Fig. 5) is used for equipment with microprocessor-based centralization of the switches and signals of large stations, when the capacities of the input / output subsystem of the base UCC are insufficient and the zonal principle of division of the station is not suitable for its operation technology.
При использовании каскадированного УКЦ, система может функционировать в штатных режимах работы, предусмотренных применяемыми техническими решениями для базового или резервированного УКЦ. Для базового УКЦ - это «Основное управление», либо «Резервное управление» (при наличии согласно проекту пульта резервного управления); для резервированного УКЦ -только «Основное управление».When using a cascaded UCC, the system can function in standard operating modes provided by applicable technical solutions for a base or redundant UCC. For the base control center, this is “Main Management” or “Standby Management” (if, according to the project, there is a standby control panel); for redundant UCC - only “Main Management”.
Для построения каскадированного УКЦ применен способ расширения подсистемы ввода/вывода за счет аналогичных управляющих вычислительных комплексов, при котором логическая структура «среднего» уровня системы разделяется на элементы - центральный УКЦ и каскадируемые УКЦ.To build a cascaded UCC, a method of expanding the input / output subsystem due to similar control computing systems was used, in which the logical structure of the "middle" level of the system is divided into elements - the central UCC and the cascaded UCC.
Центральный и каскадируемые УКЦ представляют собой аналогичные УКЦ, выполненные по одинаковой конструкторской документации, и имеющие одинаковые версии системного и адаптационного программного обеспечения. Отличаются УКЦ внешними подключениями и собственными частями адаптационного программного обеспечения станции в соответствии с проектными данными.The central and cascaded UCC are similar to the UCC, made according to the same design documentation, and having the same version of the system and adaptation software. The UCC are distinguished by external connections and their own parts of the adaptation software of the station in accordance with the design data.
Технологическая логика станции сосредотачивается только в центральном УКЦ, каскадируемые УКЦ не выполняют технологические операции, по функционируют под управлением идентичных аппаратно-программных систем безопасности УКЦ. Каскадируемые УКЦ циклически пересылают всю технологическую информацию от собственных подсистем ввода/вывода, а также информацию об исправности аппаратно-программных средств в центральный УКЦ, где на основе полной информации производится выработка управляющих решений. Решения центрального УКЦ совместно с признаками текущих режимов работы также циклически пересылаются обратно для преобразования решений подсистемами вывода соответствующих УКЦ в физические воздействия на интерфейсные реле. Пересылка информации осуществляется адресно, каждый рабочий цикл управляющей программы при помощи специализированных встроенных последовательных интерфейсов МПИ.The technological logic of the station is concentrated only in the central UCC, the cascaded UCC do not perform technological operations, but operate under the control of identical hardware and software security systems of the UCC. Cascaded UCCs cyclically transfer all technological information from their own I / O subsystems, as well as information about the health of hardware and software to the central UCC, where management decisions are made based on complete information. The decisions of the central UCC together with the signs of the current operating modes are also cyclically sent back to convert the solutions by the output subsystems of the corresponding UCC into physical effects on the interface relays. Information is sent directly, each operating cycle of the control program using specialized built-in serial interfaces MPI.
В случае применения резервированного варианта УКЦ применяется два идентичных каскада из УКЦ. Внутри каждого из каскадов контроллеры взаимодействуют как описано ранее, а между каскадами - контроллеры не производят никаких взаимодействий (то есть автономны), кроме взаимодействий, необходимых для определения режимов активизации между центральными УКЦ согласно соответствующим техническим решениям по резервированию.In the case of the redundant version of the UCC, two identical cascades from the UCC are used. Inside each of the cascades, the controllers interact as described earlier, and between the cascades the controllers do not make any interactions (i.e., are autonomous), except for the interactions necessary to determine the activation modes between the central UCC according to the corresponding technical solutions for redundancy.
В микропроцессорной централизации стрелок и сигналов для крупных станций, в логические каскады объединяются контроллеры отдельно с нечетными (КЦ1, КЦ3, …) и четными (КЦ2, КЦ4, …) номерами всех УКЦ. Объединение контроллеров централизации производится при помощи последовательных интерфейсов МПИ, подключаемых к параллельным шинам из экранированных кабелей парной скрутки, либо оптоволоконных кабелей (в зависимости от применяемых версий МПИ).In microprocessor centralization of switches and signals for large stations, controllers are separately combined into logical cascades with odd (KTs1, KTs3, ...) and even (KTs2, KTs4, ...) numbers of all UKTs. The centralization controllers are combined using serial interfaces of MPI connected to parallel buses from shielded pair twisted cables or fiber optic cables (depending on the applied versions of MPI).
Максимальное количество каскадируемых УКЦ определяется допустимым временем обновления информации в пределах рабочего цикла управляющей программы, разрешенным временем для обмена информацией, объемом передаваемой информации и временем взаимодействия с каждым из каскадируемых контроллеров. Максимальное количество каскадируемых УКЦ согласно расчетам и испытаниям может составлять не более четырех УКЦ (не считая центрального).The maximum number of cascaded UCCs is determined by the permissible time for updating information within the operating cycle of the control program, the allowed time for the exchange of information, the amount of information transmitted and the time of interaction with each of the cascaded controllers. The maximum number of cascaded UCCs, according to calculations and tests, can be no more than four UCCs (not counting the central one).
Таким образом, максимальная емкость подсистемы ввода/вывода каскадированного УКЦ может составить не более 2720 каналов дискретного ввода/вывода, что в среднестатистических показателях проектирования системы охватывает станцию конфигурацией примерно в 150 централизованных стрелок.Thus, the maximum capacity of the cascaded I / O subsystem I / O subsystem can be no more than 2720 discrete I / O channels, which in average system design indicators covers a station with a configuration of approximately 150 centralized switches.
Это означает, что каскадированная система микропроцессорной централизации стрелок и сигналов обеспечивает контроль и управление многократно большим числом объектов по сравнению с прототипом и достигает тем самым заданные технические показатели.This means that a cascaded system of microprocessor centralization of arrows and signals provides control and management of a multiple number of objects compared to the prototype and thereby achieves the specified technical indicators.
УКЦ для промышленных предприятийUKC for industrial enterprises
Микропроцессорная централизация стрелок и сигналов для промышленной станции (см. фиг.6) может содержать переменное число контроллеров централизации КЦ (но не менее одного), которое определяется проектом в зависимости от требуемого числа каналов ввода/вывода и требований резервирования контроллеров. Котроллеры централизации, устанавливаемые с целью увеличения емкости каналов ввода/вывода, логически объединяются в каскады согласно соответствующим техническим требованиям (принципам) базовой системы, но группируются по два в каждый УКЦ. Котроллеры централизации, устанавливаемые с целью резервирования, логически объединяются в пары.Microprocessor centralization of arrows and signals for an industrial station (see Fig. 6) may contain a variable number of centralization controllers CC (but not less than one), which is determined by the project depending on the required number of input / output channels and redundancy requirements of the controllers. Centralization controllers installed to increase the capacity of input / output channels are logically combined in cascades in accordance with the relevant technical requirements (principles) of the base system, but are grouped two in each of the UCC. Centralization controllers installed for backup purposes are logically paired.
Первый УКЦ для каждой станции комплектуется Сервером МПЦ-И и комплектом сетевого оборудования для организации ЛВС.The first UCC for each station is equipped with the MPTs-I Server and a set of network equipment for organizing a LAN.
АРМ ДСП устанавливается с количеством мониторов, определенным проектом в следующих возможных вариантах:AWP DSP is installed with the number of monitors defined by the project in the following possible options:
- резервированный вариант «со столом» (по умолчанию);- redundant option "with a table" (default);
- не резервированный вариант «со столом» (по особому требованию);- non-reserved option “with a table” (upon special request);
- не поставляется (для зон с удаленным управлением и отсутствием необходимости во временном локальном управлении).- not supplied (for zones with remote control and no need for temporary local control).
АРМ ШН устанавливается с количеством мониторов, определенным проектом в следующих возможных вариантах:AWP SHN is installed with the number of monitors defined by the project in the following possible options:
- бытовой вариант «без стола» (по умолчанию);- household option "no table" (default);
- портативный вариант (по особому требованию);- portable version (upon special request);
- промышленный вариант «со столом» (по особому требованию);- industrial version “with a table” (upon special request);
- не поставляется (для зон с удаленным управлением и отсутствием необходимости в локальном обслуживании).- not supplied (for zones with remote control and no need for local maintenance).
Таким образом, полезная модель - микропроцессорная централизация стрелок и сигналов интегрированная МПЦ-И - позволяет обеспечить требуемый уровень безопасности и надежности при создании любых требуемых систем контроля и регулирования движения поездов при оптимальном соотношении показателей надежности и стоимости для контроля и управления объектами ЭЦ и АБ для применения на всех видах станций (от малых до крупных, с любым видом тяги) с прилегающими перегонами для всех категорий заказчиков, занимающихся железнодорожными перевозками (как для промышленных предприятий, так и для магистрального железнодорожного транспорта).Thus, a useful model - microprocessor-based centralization of arrows and signals integrated by MPC-I - allows you to provide the required level of safety and reliability when creating any required systems for monitoring and controlling the movement of trains with the optimal ratio of reliability and cost indicators for monitoring and controlling EC and AB objects for use at all types of stations (from small to large, with any type of traction) with adjacent stages for all categories of customers involved in rail transportation to for industrial enterprises, and for the main railway transport).
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013105503/11U RU133798U1 (en) | 2013-02-08 | 2013-02-08 | MICROPROCESSOR CENTRALIZATION OF ARROWS AND SIGNALS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013105503/11U RU133798U1 (en) | 2013-02-08 | 2013-02-08 | MICROPROCESSOR CENTRALIZATION OF ARROWS AND SIGNALS |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU133798U1 true RU133798U1 (en) | 2013-10-27 |
Family
ID=49447017
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013105503/11U RU133798U1 (en) | 2013-02-08 | 2013-02-08 | MICROPROCESSOR CENTRALIZATION OF ARROWS AND SIGNALS |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU133798U1 (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2622316C1 (en) * | 2016-04-22 | 2017-06-14 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Method for restoring train movement on railroads by using mobile complex of microprocessor arrow and traffic light controlling system |
RU2622522C1 (en) * | 2016-04-22 | 2017-06-16 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Mobile complex microprocessor control system of arrows and lights of railway site |
RU172264U1 (en) * | 2016-04-25 | 2017-07-03 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" | Mobile recovery complex for electrical centralization |
RU2692739C1 (en) * | 2018-08-14 | 2019-06-26 | Открытое акционерное общество "Объединенные электротехнические заводы" (ОАО "ЭЛТЕЗА") | Microprocessor centralization system mpc-el |
RU2694709C1 (en) * | 2018-11-06 | 2019-07-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Microprocessor centralization system |
RU2709068C1 (en) * | 2017-11-20 | 2019-12-13 | Открытое акционерное общество "Объединенные электротехнические заводы" ОАО "ЭЛТЕЗА" | Microprocessor centralization system of mpc-el |
RU2710502C1 (en) * | 2019-04-22 | 2019-12-26 | Игорь Давидович Долгий | Unified logic controller |
RU2726243C1 (en) * | 2020-02-05 | 2020-07-10 | Ефим Наумович Розенберг | Two-channel rail traffic control system |
RU2767644C1 (en) * | 2021-10-08 | 2022-03-18 | Общество с ограниченной ответственностью "СЕТУНЬ" | Dispatching centralized railway traffic control system |
-
2013
- 2013-02-08 RU RU2013105503/11U patent/RU133798U1/en active
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2622316C1 (en) * | 2016-04-22 | 2017-06-14 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Method for restoring train movement on railroads by using mobile complex of microprocessor arrow and traffic light controlling system |
RU2622522C1 (en) * | 2016-04-22 | 2017-06-16 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Mobile complex microprocessor control system of arrows and lights of railway site |
RU172264U1 (en) * | 2016-04-25 | 2017-07-03 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" | Mobile recovery complex for electrical centralization |
RU2709068C1 (en) * | 2017-11-20 | 2019-12-13 | Открытое акционерное общество "Объединенные электротехнические заводы" ОАО "ЭЛТЕЗА" | Microprocessor centralization system of mpc-el |
RU2692739C1 (en) * | 2018-08-14 | 2019-06-26 | Открытое акционерное общество "Объединенные электротехнические заводы" (ОАО "ЭЛТЕЗА") | Microprocessor centralization system mpc-el |
RU2694709C1 (en) * | 2018-11-06 | 2019-07-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Microprocessor centralization system |
RU2710502C1 (en) * | 2019-04-22 | 2019-12-26 | Игорь Давидович Долгий | Unified logic controller |
RU2726243C1 (en) * | 2020-02-05 | 2020-07-10 | Ефим Наумович Розенберг | Two-channel rail traffic control system |
RU2767644C1 (en) * | 2021-10-08 | 2022-03-18 | Общество с ограниченной ответственностью "СЕТУНЬ" | Dispatching centralized railway traffic control system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU133798U1 (en) | MICROPROCESSOR CENTRALIZATION OF ARROWS AND SIGNALS | |
RU79083U1 (en) | MICROPROCESSOR CENTRALIZATION SYSTEM WITH ROUTE DEPENDENCES MPC-MZ-F | |
CN110361979B (en) | Safety computer platform in railway signal field | |
RU2495778C2 (en) | Microprocessor system for points and signals interlocking | |
WO2006051355A1 (en) | A control system, a method to operate a control system, a computer data signal and a graphical user interface for rail-borne vehicles | |
CN102556125A (en) | Maintenance support system of automatic train control system | |
RU2648488C1 (en) | Microprocessor switching system | |
RU2279117C2 (en) | Complex of software-hardware means for automation of control over technological processes | |
RU2726243C1 (en) | Two-channel rail traffic control system | |
Gao et al. | Case studies: Designing protection systems that minimize potential hidden failures | |
RU102579U1 (en) | MICROPROCESSOR CENTRALIZATION OF ARROWS AND SIGNALS MPTST | |
RU2521066C1 (en) | System for interval control of train movement | |
RU2692739C1 (en) | Microprocessor centralization system mpc-el | |
RU2709068C1 (en) | Microprocessor centralization system of mpc-el | |
EP2990296A1 (en) | A decommissioning system for decommissioning a railway track section, as well as interface means for connecting a decommissioning system to a train safety system of the railway track | |
RU2657118C1 (en) | Centralized system of control of wayside rail circuits of voice frequency for high-speed movement | |
RU106873U1 (en) | COMPLEX OF TECHNICAL MEANS OF DISPATCHING CENTRALIZATION (CCC DC) | |
RU107753U1 (en) | MICROPROCESSOR SYSTEM OF CENTRALIZATION AND AUTOMATIC BLOCKING IN RAILWAY TRANSPORT | |
RU2388636C2 (en) | Microprocessor-based automatic interlocking system | |
RU101989U1 (en) | TRAIN MANAGEMENT CONTROL SYSTEM FOR TRAFFIC MANAGEMENT | |
Kornaszewski | Microprocessor technology and programmable logic controllers in new generation railway traffic control and management systems | |
RU2693998C1 (en) | Microprocessor system for controlling routes using interface of responsible commands | |
RU228811U1 (en) | Interactive control panel for relay electrical centralization | |
CN109229159A (en) | Railway signal digitizes trackside distribution control system | |
RU2794389C1 (en) | System of microprocessor centralization of arrows and signals mpts-i |