Автоматизированные системы управления роспуском составов на сортировочных горках. Современная сортировочная горка в значительной степени определяет эффективность

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ АСУ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ

СТАНЦИЙ. АВТОМАТИЗАЦИЯ РАБОЧИХ МЕСТ

Исходные положения

На железнодорожном транс­порте ведутся работы по созданию структуры сети передачи данных, переходу от локальных задач к за­дачам совершенствования информа­ционного обеспечения и управления эксплуатационной работой на основе использования современных вычислительных средств и динами­ческих моделей размещения подвиж­ного состава. Экономическая эффек­тивность подсистем АСУ во многом определяется широким использова­нием недорогостоящей микропро­цессорной техники, рациональной структурой размещения больших и малых ЭВМ, оптимальным распре­делением функций автоматизирова­нного диспетчерского центра управ­ления МПС-ГАДЦУ и ГВЦ, до­рожных (региональных) АДЦУ и ДВЦ, линейных предприятий и хо­зяйств. Большие эксплуатационные издержки в результате завышения штатов ВЦ, использование дорого­стоящих ЭВМ, разрозненная инфор­мационная база для решения экс­плуатационных задач снижают функциональную и экономическую эффективность АСУ. Главная осо­бенность развития в АСУ в послед­нее время - ЭВМ приходит не­посредственно на рабочее место. Прогрессивную роль в этом играет широкое распространение микро­процессорной техники.

На станциях, в особенности крупных сортировочных, участко­вых и грузовых, ведутся работы по автоматизации первичных техноло­гических процессов и созданию АСУ технологическими процессами

(АСУ ТП) нижнего уровня. Осу­ществляется интеграция этих под­систем в АСУ ТП с более расширен­ными функциями, к числу которых относятся АСУ РСГ (автоматизи-рованная система управления рос­пуском составов с горки) на базе , использования малых ЭВМ и комп­лекс горочный микропроцессорный (КГМ), которые входят как отдель­ные укрупненные модули в автома­тизированные системы управления станциями (АСУ С) и в том числе в АСУ СС. По состоянию на 1990 г. на железных дорогах системами АРС оборудовано 5 горок, АЗСР-12, ГПЗУ-16, АСУ РСГ-4 горки, АСУ СС-свыше 70 станций. Имеет существенное значение то, чтобы системы АСУ С-системы большей степени интеграции и более высо­кого уровня - создавались с исполь­зованием автоматизации низовых технологических процессов.

Автоматизированные системы управления роспуском составов на сортировочных горках. Современная сортировочная горка в значительной степени определяет эффективность

Современная сортировочная горка в значительной степени определяет эффективность и показатели качества всего процесса расформировании – формирования поездов. В связи с этим она является первоочередным объектом автоматизации на станциях. Процесс роспуска составов на горке состоит из ряда этапов, к наиболее существенным из которых относятся: управление маршрутами скатывания отцепов и регулирование скорости скатывания. Управление маршрутами движения отцепов направлено на реализацию задачи сортировки вагонов по назначениям плана формирования. Регулирование скорости скатывания отцепов с горки предназначено для: обеспечения высокого темпа роспуска составов, высокой степени заполнения путей СП при допустимой скорости соударения скатывающихся отцепов с хорошими ходо­выми свойствами и исключения ве­роятности преждевременной оста­новки отцепа с плохими ходовыми свойствами или нагона его «хоро­шим бегуном» на спускной части горки. В конечном счете надежность и точность выполнения этих процес­сов существенно влияет на перера­батывающую способность станции за счет сокращения «боя» и схода вагонов, необходимости повторной сортировки и частого «осаживания» при плохом заполнении подгорочных путей.

Рис. 15.1. Принципиальная схема функционирования АСУ РСГ:

1, 7-фотоэлектрический датчик прохождения отцепов; 2, 6, //, 14 - радиолокационные скоростемеры; 3, 9-путевые датчики; 4-весоизмеритель; 5, 10, 13-вагонные замедли­тели; 8, 12-автоматизированный стрелочный перевод; 15-система контроля заполнения путей сортировочного парка; 16-напольные указатели перед горбом горки

Автоматизация технологических процессов на сортировочных горках не получила массового распростра­нения, поскольку базировалась на упрощенных физических моделях процесса роспуска составов. По­строение АСУ ТП, в частности сор­тировочной станцией, стало воз­можным только с применением тео­рии математического моделирова­ния (отражения) процессов и реали­зацией этих моделей на ЭВМ.

Автоматизированная система управления расформированием составов на сортировочной горке (АСУ РСГ)- комплексная система автоматических устройств, предна­значена для: регулирования ско­рости скатывания отцепов с горки и скорости роспуска, управления

маршрутами движения отцепов и контроля хода роспуска. АСУ РСГ основывается на статистическом ана­лизе процессов скатывания отцепов. Главной целью АСУ РСГ является оптимальное управление процессом роспуска составов, заключающееся в расчете и реализации таких значе­ний скоростей выхода отцепов с тормозных позиций и скорости дви­жения маневрового локомотива, при которых обеспечивается соблюдение всех технологических ограничений, условий безопасности, обеспечи­вается максимальный темп рос­пуска. Система построена на базе управляющей мини-ЭВМ типа СМ-2 отечественного производства,

укомплектованной модулями ввода и вывода сигналов для сопряжения с датчиками и исполнительными устройствами горочной автоматики. Все входные сигналы поступают в управляющий вычислительный комплекс (УВК) автоматически, управление стрелочными перево­дами и вагонными замедлителями также происходит без участия чело­века. Информация о расформиро­вываемом составе поступает из АСУ СС в виде сортировочного листа. Упрощенная логика функциони­рования АСУ РСГ выглядит сле­дующим образом (рис. 15.1). До входа очередного отцепа на первую интервальную тормозную позицию 5 с помощью путевых датчиков 3, фотоэлектрических датчиков 1, весомера 4 и радиолокационного скоростемера 2 осуществляется из­мерение и расчет скорости движения и ходовых свойств отцепа, весовой категории, длины, подсчет числа осей и контроль правильности рас­цепки вагонов (сравнение с сор­тировочным листом). По данным измерений и расчетов корректиру­ются предварительно вычисленные параметры управляющего воздейст­вия на вагонный замедлитель пер­вой тормозной позиции (I ТП) и осуществляется затормаживание от­цепа с радиолокационным контро­лем замедления 6 для достижения расчетной скорости выхода с тор­мозной позиции. Затем отцеп про­ходит путь до следующей, II ТП (10). За это время с учетом факти­ческой скорости выхода с I ТП и маршрута, пройденного вагонами по стрелкам и кривым участкам спускной части горки, рассчиты­ваются параметры торможения от­цепа на II ТП. На III ТП (13) осу­ществляется прицельное торможе­ние с учетом длины свободного участка подгорочного пути, инфор­мация о которой поступает в УВК от системы контроля заполнения путей (КЗП) 15.

Тем временем в момент отделе­ния от состава следующего отцепа АСУ РСГ переходит к новому циклу функционирования. Автома­тический перевод стрелок 8, 12 в соответствии с назначением вагонов в отцепе по плану формирования и специализацией путей в СП осу­ществляется сразу после освобож­дения стрелочной зоны предшест­вующим отцепом 7. Рассчитываемая в зависимости от длины отцепа и маршрута его движения переменная скорость роспуска передается в си­стему ТГЛ, на горочное табло и путевые указатели 16. Данные о фактическом ходе роспуска с учетом неправильных расценок, запусков

вагонов на неспециализированные пути и т. п. автоматически пере­даются в АСУ СС для учета накоп­ления на путях СП.

Новый этап автоматизации го­рочных процессов связан с появле­нием микропроцессоров и созда­нием на их базе специализирован­ных управляющих микроЭВМ. Ма­лые габариты и стоимость послед­них позволили реализовать концеп­цию распределенных вычислитель­ных систем применительно к сорти­ровочным горкам. Дело в том, что децентрализация выполнения всех функций АСУ РСГ в распределен­ном вычислительном комплексе из нескольких микроЭВМ взамен УВК на базе относительно дорогостоя­щей мини-ЭВМ СМ-2 имеет поло­жительные особенности: возмож­ность параллельного решения мно­гих задач, повышенную живучесть комплекса при выходе из строя части оборудования и т.д. Парал­лельное решение задач, с одной сто­роны, снижает требования к быст­родействию ЭВМ, объему памяти, с другой - делает возможным более детально моделировать управляе­мый процесс, достигая более опти­мальных результатов управления.

Примером такой системы является КГМ-РИИЖТ, представ­ляющая собой совокупность вычис­лительных и управляющих устройств, средств преобразования, отобра­жения и регистрации сигналов, устройств контроля и диагностики, необходимых для автоматического управления технологическим про­цессом расформирования составов на сортировочной горке. Элемент­ной и конструктивной базой си­стемы КГМ является комплекс технических средств локальных информационно-управляющих си­стем (КТС ЛИУС-2), построен­ный с применением восьмиразряд­ного микропроцессора. Отличи­тельными особенностями системы являются: рассредоточенность, ло­кальность управления, многоуров­невая система обработки информации, значительное расширение функциональных возможностей и программно-аппаратная гибкость, высокая скорость обработки инфор­мации, встроенные диагностические средства.

Рис. 15.2. Принципиальная схема функциони­рования КГМ-РИИЖТ

Качественно новым отли­чием от предшествующих систем автоматизации горок является при­надлежность КГМ к классу адвен­тивных, обучающихся комплексов.

Входящие в состав системы мик­ропроцессорные блоки распреде­лены по четырем типам локальных подсистем, названным согласно реализуемым ими функциям: «Ди­спетчер», «Скорость», «Маршрут», «Управление» (рис. 15.2). Такая распределенная микропроцессорная система менее чувствительна к отка­зам отдельных блоков по сравнению с централизованным УВК на базе мини-ЭВМ. Каждая подсистема объединяет от трех до пяти микро­процессорных блоков, один из кото­рых является координирующим и управляет обменом информацией с другими подсистемами.

Подсистема «Диспетчер» обеспе­чивает взаимодействие ДСПГ и операторов с системой КГМ по­средством отображения информа­ции на черно-белых и цветных ди­сплеях, ввода информации с клавиа­тур и кнопочных пультов. Под­система «Маршрут» осуществляет контроль очередности и правиль­ности расцепа состава, отслеживание маршрутов движения отцепов и регистрирует фактический ход роспуска. Центральной подсистемой КГМ является «Скорость». В ней реализуются:

«обучение» комплекса, основан­ное на анализе вагонопотока, клас­сификации отцепов по ходовым свойствам, моделировании скатыва­ния отцепов;

предварительный расчет опти­мального управления с прогнозиро­ванием ходовых свойств каждого отцепа и определением ожидаемых скоростей роспуска, входа и выхода отцепов по всем тормозным пози­циям.

Подсистема «Скорость» осу­ществляет также оперативную кор­рекцию режимов управления и адап­тацию моделей в реальном мас­штабе времени, а также адаптацию при систематических отклонениях фактических параметров по отно­шению к расчетным.

Подсистемой низшего уровня, непосредственно связанной с на­польным оборудованием горочной автоматики, является «Управление». В число датчиков информации вхо­дят радиолокационные скоросте­меры, датчики прохода осей, весомеры, ФЭУ, рельсовые цепи. Объек­тами управления являются стрелоч­ные электроприводы и горочные ва­гонные замедлители.

Системы АСУ РСГ и КГМ-РИИЖТ функционируют с автоматизированной системой

управления станцией и, в частности, с АСУ СС.