Технические решения и проектирование подсистем автоматического управления в ЭСБ различного функционального назначения (Часть 10)

1.

Тема 5. Технические
решения и проектирование
подсистем автоматического
управления в ЭСБ
различного
функционального
назначения
(Часть 10)
Дисциплина:
«АВТОМАТИКА В ЭЛЕКТРОННЫХ
СИСТЕМАХ БЕЗОПАСНОСТИ»

2.

Технические решения железнодорожного
транспорта
Система автоматического управления
тормозами(САУТ) – система, управляющая тормозной
системой поезда. Траектория движения поезда при
прицельном торможении перед закрытым сигналом:

3.

На основании информации о профиле пути, длине
блок-участка Lбу и тормозных характеристик поезда
система САУТ определяет max допустимую
программную скорость движения поезда Vпр. Во время
следования поезда САУТ производит измерение
фактической скорости Vф, сравнивает ее с программной
скоростью и в случае необходимости воздействует на
тормозные и тяговые средства поезда. Если
фактическая скорость на блок-участке меньше
программной (Vф<Vпр), то система САУТ никак не
воздействует на процесс ведения поезда. Допустим, изза сложившейся поездной ситуации машинист
начинает увеличивать скорость Vф и её величина
станет приближаться к значению программной
скорости Vпр.

4.

Когда Vф достигнет значения (Vпр-2) км/ч, на графике
это точка "А", исполнительными элементами САУТ
отключится тяга локомотива. Если же, например, на
спуске, скорость поезда будет продолжать
увеличиваться и начнет превышать программную, то
при значении Vф = (Vпр+2) км/ч, на графике это точка
"В", исполнительными элементами САУТ включит
служебное торможение. Но могут быть случаи, когда и
после включения служебного торможения Vф поезда не
приводится к Vпр. В таком случае при достижении Vф =
(Vпр+6) км/ч включится экстренное торможение. В
соответствии с программной траекторией движения,
поезд должен остановиться в точке прицельного
торможения Sпт.

5.

Любое управляюще-измерительное устройство, в том
числе и аппаратура САУТ, имеет определенные
погрешности соответствующих исполнительных
воздействий и вычислений. Поэтому абсолютно точно в
заранее заданной точке перед закрытым светофором
произвести остановку поезда невозможно. Диапазон
расстояний ∆S определяет погрешность системы или
область допустимого изменения положения точки
прицельной остановки поезда S. Для недопущения
проезда сигнала с запрещающим показанием правая
граница области S не должна пересекать ординату
изолирующих стыков светофора "Ч1".

6.

Значительный "плюс" системы САУТ заключается в
том, что если произошла остановка поезда или
снижение скорости по заданному ограничению
автоматически – аппаратурой САУТ (не машинистом),
то этот момент не фиксируется ни какими
регистрирующими приборами. Тем самым исключается
негативное психологическое влияние работы САУТ на
машиниста.

7.

Структурная схема САУТ

8.

В комплект оборудования TCAS входят: компьютерный
блок, который просчитывает варианты развития
событий и определяет выдаваемые команды, две
приемопередающие антенны, устанавливаемые сверху
и снизу фюзеляжа, отдельные антенны для Sтранспондеров, использующие принцип вторичной
радиолокации и дисплей-индикатор в кабине. Этот
дисплей –индикатор выдает информацию о
перемещении близколетящих самолетов, а также
визуальные команды для предотвращения
столкновений (RA). Часто он совмещается с
имеющимися дисплеями (например бортового
локатора, указателя вертикальной скорости) либо
устанавливается отдельно.

9.

ГП - путевой генератор;
ПШ - путевой шлейф;
ДПС - датчик пути и скорости;
А - антенна (получает информацию от путевых
генераторов и пересылает ее на 2-е бортовые ЭВМ,
помимо этого на эти ЭВМ передаются данные от двух
датчиков скорости и пути, сигналы АЛСН и
информация от пульта управления);
• блок диагностики контролирует работу 2-х бортовых
ЭВМ, если информация, полученная от них, не
совпадает, то он выдает сигнал ЭПК и производит
экстренное торможение;

10.

• блок памяти путевых параметров используется для
записи путевых параметров;
• пульт индикации используется для информирования
машиниста о расстоянии до конца блок-участка, о
допустимой скорости движения и др.
• бортовые ЭВМ выдают сигналы отключения или
включения служебного торможения или тяги;
• синтезатор речи выдает машинисту речевые
сообщения о показаниях светофоров или
препятствиях.

11.

Автоматическая локомотивная сигнализация
(АЛС) — система сигнализации на реальсовом
транспорте, передающая сигнальные показания на
пост управления подвижного состава (например, в
кабину локомонтива, моторвагонного поезда, дрезины и
т. п.).
В состав системы АЛС входят напольные передающие
устройства, приёмные и дешифрующие устройства на
подвижном составе, а также устройства, согласующие
работу АЛС с другими компонентами сигнализации и
блокировки, индикаторы, датчики и исполнительные
устройства на подвижном составе.

12.

Для кодирования сигнала могут применяться
практически любые известные способы кодирования.
Однако в странах СНГ применяются два способа
кодирования сигналов АЛСН: импульсный числовой,
основанный на передаче серий (посылок) импульсов
переменного тока (информацию несут число и
длительность импульсов в посылке), и частотный, при
котором непрерывно передаётся переменный ток
определённой частоты.
Локомотивная аппаратура АЛСН содержит: приёмные
катушки, фильтр, усилитель, дешифратор, а также
локомотивный светофор и рукоятки бдительности.

13.

Информационные таблички АЛС

14.

Фильтр, установленный на входе усилителя,
пропускает только кодовый переменный ток, отсекая
все прочие токи. Кодовый ток на
неэлектрифицированных линиях и линиях постоянного
тока 3 кВ имеет частоту несущей 50 Гц. На линиях же,
электрифицированных переменным током
напряжением 25 кВ и частотой 50 Гц, это недопустимо
из-за влияния тягового тока на АЛСН, поэтому на
таких линиях применяется кодовый ток с частотой
несущей 25 Гц (на некоторых участках — 75 Гц),
вырабатываемый установленным на сигнальной точке
преобразователем. на границах этих участков
устанавливаются сигнальные знаки «АЛС-50» и «АЛС25» или, например, щиты, с одной стороны которых
написано «25», с другой — «75».

15.

Дешифратор расшифровывает кодовые комбинации и
выполняет некоторые другие функции. Формирует
кодовые комбинации специальное устройство на
сигнальной точке— кодовый путевой трансмиттер.
Контакты «З» замыкаются три раза примерно на 0,3 сек
с интервалами между замыканиями 0,12 сек (малыми
интервалами), после чего следует интервал 0,57-0,8 сек
(большой интервал) и кодовая комбинация передаётся
снова. Так передаётся кодовая комбинация,
соответствующая зелёному огню на путевом светофоре.
Кодовая комбинация, соответствующая жёлтому огню,
создаётся контактами «Ж» и состоит из двух импульсов,
кодовая комбинация «КЖ», передаваемая при красном
огне на путевом светофоре.

16.

При приёме кодовой комбинации «КЖ» на
локомотивном светофоре горит соответствующий
красно-жёлтый огонь. Если кодовый сигнал АЛСН
теряется (перестает приниматься) после приёма
кодовой комбинации «КЖ», то на локомотивном
светофоре загорается красный огонь— считается, что
локомотив проехал красный огонь светофора и въехал
на рельсовую цепь, которая ещё зашунтирована
идущим впереди поездом. При потере кодового сигнала
в случае горения огня «З» или «Ж» на локомотивном
светофоре загорается белый огонь. Обычно это
означает, что поезд вышел на некодируемый путь, либо
сообщает о какой-либо неисправности (неисправность
сигнальной точки, обрыв рельсовой цепи) или
внезапном загорании красного огня на впереди
стоящем светофоре.

17.

Кодовые посылки АЛСН