Курс лекций по дисциплине "Основы автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте"

2008 жылда барлығы 19 ақау  тіркелген, өзіндік қателіктен 2 ақау  болған, рельс қосқыштың үзілуі 1 рет болған. 20 жолаушылар пойызының  және 9 жүк пойызының кідірісі  тіркеліп отыр.

Осы күнге дейін елімізде негізгі элементтік базасы электромагниттік релелерден тұратын бұрмалар мен бағдаршамдары орталықтандыру жүйесін қолданып келуде.

Аралықтар мен бкеттерде пойыз қозғалысын басқаруда техникалық автоматтандыру процестерінде компьютерлік техниканы қолдану әлі күнге дейін керітартпа пікірде қала беруде.

Релелік орталықтандыру жүйесі үшін техникалық есептеулер мен құрылғылар сонау 1960-1980 жылдары жасалғанын ескеру қажет және олардың моральді ескіріп қалғандығын толық мойындаған дұрыс.

Релелік орталықтандыруда жаңа сапалық көрсеткіштерді алу ондағы релелер санын көбейтуге әкеп соғады. Ал релелер санының көбеюі артық шығын және қызмет көрсету артықшылығы, жобалау және монтаждау жұмыс көлемін арттырады. Сондықтан бекетте пойыз қозғалысын басқаруда автоматты техникалық процестердің техникалық құрамы ретінде шетел темір жолдарында  табысты қолданысқа ие болып жатқан микропроцессорлық орталықтандыруды пайдаланған тиімді.

Экслуатациядағы жүйенің сенімділігін анықтайтын негізгі факторларды қарастырамыз:

1. Жалпы логикалық схеманың және құжаттардың рационалдығы:

Эксплуатациялық процесс кезінде схема шешімінің жетіспеушілігі мен жобалау, құрылу кезіндегі жіберілген қателер шығады, оларды анализдеу, жөндеу керек. Эксплуатациялық паспорт жүйесі электрлік сипаттама жүйсінің техникалық сипаттамасы қажет.  

2. Жүйенің элементтері  мен түйіндерінің сенімділігі:

Жүйе жұмысының негізгі сенімділігі элементтерінің жоғары сенімділігі мен сапасын күнделікті бақылау болып табылады. "Адам-оператор" (ДСП, ДНЦ, телеграф және т.б.) қабылдай алмаудың мүмкіндігін азайту үшін өэдері жұмыс істейтін аппараттарды және операторлар мен диспетчерлерге оқу енгізу керек

3. Өлшеу мен сынау  құрылғысы:

Схеманың сенімді жұмыс істеу үшін құрылғының жүмыс істеу режимін өлшеу арқылы бақылау керек. Оның жұмысы қиын және оған көп уақыт кетеді, сондықтан қауіпті режим жұмысы мен жұмыстың жөндеуге келмейтін сигнализациясын қосу және автокелтіргіш приборын қолданып, жүйе жұмысының сенімділігі мен еңбек өнімділігін жоғарылату.

4. Приборларды жөндеу  мен ауыстыру ыңғайлылығы:

Ескіріп жөнделмеудің тездігі схеманың жөндеуге жарамдығына тәуелді, сонымен қатар олардың инструменттерінің болуына және бейімделуіне де байланысты.

5. Элементтер мен құрылғысының  электрлік параметрлерінің қалпы:

Әрбір жүйенің электрлік тізбегі берілген сипаттамаға және шаманың жоқтығы құрылғының сенімділігін төмендетеді. Құрылғының эл. параметрлерінің қалпын және оларға бақылауды жүргізуді жақсарту үшін бар жүйенің өлшемі мен эл. сипаттаманың рационалдық әдісін қалыптастырып енізу керек.

6. Резервтеу:

Автоматика мен байланыс жүйесінің жұмысын қамтамасыздандыратын эффективті әдісінің бірі оның негізгі бөліктері мен элементтерін резервтеу болып табылады. Магистральдарды резервтеу мен ақпараттарды тарату каналдарының сенімділігін анализдеу және құрылғының жұмысында бұл каналдардың ролі анықталады, сонымен қатар жүйе тізбегінің рационалды резервтелуі қарастырылады.

 

Бақылау сұрақтары.

 

1. Құрылғының әрекетінің сенімділігі неге тәуелді?
2. Қауіпсіздікті қамтамасыздандыратын негізгі факторлар қанша?
3. Приборлар, ұяшықтар және блоктар қай жерде теексеріледі?
4. Автокелтіргіш приборларын не жоғарылатады?
5. Элемент пен жүйенің резервтеуі болып не табылады?

 

Әдебиеттер.

 

1. В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников, В.И. Шаманов «Надежность устройств автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте» Москва, Маршрут – 2003г

2.А.С.Переборов и др. «Теоретические основы автоматики  и телемеханики на железнодорожном  транспорте» Москва, Транспорт – 1988г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дәріс 15

Темір жол АТБ  жүйелерінің қауіпсіздігін және сенімділігін қамтамасыз ету.

 

Темір жол АТБ  жүйелерінің қауіпсіздігін және сенімділігін қамтамасыз ету өңдеу мен техникалық есепті де шешетін, жеткен нәтижелері мен қиындықты жеңу жолын бағалайтын мамандарға рұқсат етеді.

Сенімділіктің мұндай бағасы программалаудың түйіндік моменті мен ТЕ-ң сұраушысының өзаралығы болып табылады. Жүйенің элементтерінің сенімділігі жеткен сатыны бағалау эксплуатациялық шарттың ақпараттық негізінде жүзеге асырылады. Сонымен қатар "адам-оператор" жүйесінің психологиялық сипаттамасының сенімділігінің әсерін ескеру қажет.

Программа сенімділік этапының өңделуі мен сенімділік бұйымына сынақ жүргізілетін барлық мерекелерді қамтиды, сонымен қатар өңделіп жатқан бұйымның өңделуін қамтамасыздандыратын ақпаратты құрайды.

Программаның жоспарына организационды техникалық мерекелердің керекті эффективті орындалатын программалары кіреді.  "Бақылау нүкте" дегеніміз, өңделген бағдарламаны алдын-ала құру бағдарламасын орындаудағы тексеру дәрежесі жүргізіледі. Оның астарында бітірілген құжаттар түрінде, макеттер немесе мысалдар, қабылдамау әрекеттерінің анализдері нәтижелерін түсінеміз.

Бағдарламаның организационды-техникалық мерекелер бұйымының барлық техникалық құжаттарында көрінеді. Бағдарламаны құрғанда мыналар ескертілу қажет:

1. Қажет етілген бұйымның сенімділігі мен күрделілігінің дәрежесі;
2. Өндірістің көлемі;
3. Эксплуатацияның шарты;

Сенімділікті қажет ететін шарт жоғарылаған сайын бағдарламаның қажет ету көлемі үлкейеді. Бұйым күрделірек болған сайын, оның сенімділігін қамтамасыздандыру қиын және бағдарламаның қажет бөлшектеуі сонша үлкен болады.

Бағдарлама құрамына кіреді:

1. Әрбәр тапсырманы орындайтын қызмет пен соны орындаушының организационды структурасын анықтау;
2. Бөлшектенген тапсырманы қамтамасыздандыратын сенімділігі мен оларды шешу әдісін санау;
3. Әрбір тапсырманы жеке сипаттау және жарамдылық жоспары;
4. Жоспармен сәйкес келетін әрбір тапсырманың шешімін тексеруге көмектесетін бақылау әдісі;
5. Техникалық қиындықтарды шығару және бағдарламаның қажет ететін қиындықтарының әсеін бағалау;
6. Осы тапсырманы шешуге бағытталған мерекелердің орындалу тізімі;
7. "Бақылау нүктесін" этап түрінде көрсету және олардың өзара әрекеттесуі мен мерекенің сенімділігін орындауды уақыттық қажеттігін бағалауды анықтыу;
8. Периодты тіркеуді есептеу бұйымның сенімділігіне қол жеткізді;

Бағдарлама периодтық құрамы мен оның орындалу барысында аяқтал уесебін қарастыру керек. Есепте убөлімі әрбір пункттің толық ақпаратының орындалуын және жеткен нәтижесін көрсету керек.

Бағдарламада математикалықмодельді қолдану керектігін көрсетіледі. Сенімділікті бағалау математикалық модельдің негізінде құрылады, ол жерде әрбір жұмыстың мүмкін режимінің берілу шарты қолданылуы мүмкін.

Жоспарланған әдіс конструкцияның қабылданған дәрежесін көрсетуі мүмкін:

1. Ағымдағы бағалардың сенімділігі мен әрбір қолдану режиміне жеткен нәтижесін қарастырады;
2. Қабылдамау типі мен оның бұйым жұмысы әсерінің анализі;
3. Принципиалды және компромисті техникалық есептер сенімділік дәрежесіне әсерін қарастырады;
4. Шешім қабылданғандағы сенімділік бөлімшелері қызметшінің қатысуын қамтамасыз етуі;

Бағдарлама бөлек этаптың аяғына жеткен мақсатымен сынақтың жоспар құру қарастырылады.

ТЕ-ні құруда кәсіпкерлердің міндеті:

1. Есептесетін құрылғылардың эксплуатациялық құрылғының шарты мен функционалдық есепті көрсету керек;
2. ҚҚҚұрылғының сенімділік параметрлерінің сандық мәндерін алдын-ала көру немесе оның бөлек түйіндерін құру;
3. Құрылғының қабылдамау түсінігін қалыптаау;

Сенімділік бөлімінің (лаборотория) функциясы құрылғыны өндірудегі сенімділік сұрақтарын орындаушыларға консультация жүргізумен аяқтайды.

Техникалық жобаны құруда өндірушілер бұйымға кіретін электрлік, жылулық және режимдер ме элементтер параметрлерін анықтайды. Сенімділік бөліміне бұйым сенімділігінің соңғы есебін жүргізеді. Сенімділік бөліміне (зертханалар) бұймының принципиалдық схемасы беріледі.

Техникалық тапсырмаға анықтамалық хат жүктеледі, оның мазмұны:

1. Құрылғының жұмыс істеу режимінің кестесі;
2. Сенімділік есебі;
3. Зертханалық образецтің протокол сынағы;
4. Бұйымдарды барлық этапта дайындау, берілген сенімділік дәрежесін қолдану.

Теміржол автоматика және телемеханика құрылғылары мен жүйелерінің қауіпсіздігін қамтамасыз етуде едәуір күрделі мәселелердің бірі, қауіпсіздік шартының орындалу дәрежесінанықтау позициясымен олардың жобаларын сапалы және сандық бағалау мәселесі болып табылады. Бұл мәселені ұтымды шешу белгілі дәрежеде критерий жүйесін, әдістерін және ТЖАТ қауіпсіздігін талдау моделін дұрыстаңдауға тәуелді. ТЖАТ құрылғыларының және жүйесінің қауіпсіздігін бағалау нәтижесіне іс-шаралардың тиімділігі, қауіпсіздікті қамту құрылғылары, әр түрлі құру варианттарын салыстыру обьективтілігі және толығымен қауіпсіздікті қамту бағдарламасының тиімділігі тәуелді болады.

Бұл айтылған мәселені орындау үшін есептік әдіс пайдаланылады. Есептік әдіс ғылыми зерттеу жұмыстарының этаптарында, техникалық ұсыныс, әдістік-конструкторлық жұмыстарда, эскиздік, техникалық және ТЖАТ құрылғыларының жұмыс қабілеттілігін бекіту үшін жұмыстық жобалауда, соныменқатар төмендегілер үшін қауіпсіздікті қамтамасыз ету бағдарламасын орындау жұмыстарында қолданылады, яғни: элементтің істен шығуы орын алған кезде тжат құрылғыларының күйін анықтау (қорғаныстық немесе қауіпті); қауіпсіздіктің дитерминделген және ықтимал көрсеткіштерін талап етілетін мәнін қамтамасыз ету мүмкіндігін анықтау; бұйымның конструкторлық немесе технологиялық  орындалу вариантының қауіпсіздігі бойынша оптималдылығын дәлелдеу; қауіпсіздік көрсеткіштерінің мәнін жобалау; құрамдық бөліктердің қауіпсіздігіне сапалы және сандық шарттарды орындау [5].

Қосарланған микропроцессорлық модульдің (МП) қауіпсіздігінің детерминделген және ықтимал көрсеткіштерінің талап етілген мәнін қамтамасыз ету мүмкіндігін анықтау мысалын қарастырамыз (6 демонстрациялық бетте көрсетілген), яғни онда сигналдарды қауіпсіз салыстыру сұлбасы (ҚСС) бойынша ішкі интерфейстің  W1, W2 шиналарында уақыт бойынша тізбектей микроЭЕМ бір типті элементтерінің жұмысының бірыңғайлылығы бақыланады. Берілген МП жүйесінде синхронды жұмыс істейтін екі микроЭЕМ-де бірдей ағдарлама қолданылады.  Қателік болған жағдайда Y сигналы ҚСС2 шығыс салыстыру сұлбасына әсер етіп, БО басқару объектісін ажыратады, яғни МП жүйесін қорғаныстық күйге ауыстырады.

МП жүйесінің элементтерінің ақаусыздығын бақылау жұмыстық алгоритмнің орындалу процесінде үздіксіз немесе жұмыс циклінің бөлігінде бұл үшін арнайы бөлінген уақытта дискретті түрде жүзеге асырылуы мүмкін. Екі жағдайда МП жүйесінің барлық элементтері уақыт бойынша тізбектей периодты түрде тексеріледі.

Егер МП жүйесін диагностикалау дискретті түрде жүзеге асырылса, микроЭЕМ барлық элементтері аз уақыт аралығында тексеріледі, онда  істен шығу ағынының интенсивтілігі қисықпен кескінделеді (6 демонстрациялық бетте көрсетілген). Бұл жағдайда , дегенмен микроэлектрондық жүйеде ережеге сай МП модулінің есептеуші арналарының толық тәуелсіздігін қамтамасыз ету қиындығына орай резервтелмейтін кейбір элементтер бөлігі бар.

Егер МП модулінің есептеуші арнасын диагностикалау тізбектей орындалып, барлық уақыт ішінде теңдей таратылса, онда ТЖАТЖ барлық пайдалану мерзімінде өзгермейді.

МП модулін периодты диагностикалау әр түрлі есептеуші арналарда эквивалентті істен шығулардың жинақталу ықтималдылығын төмендетуге мүмкіндік береді, яғни  ұзақтығын өзгерте отырып, жүйенің қауіпті істен шығу интенсивтілігін өзгертуге болады. азайту кезінде МП модулінің қауіпсіз жұмысының модулі табу уақытымен істен шығуды дұрыстау қатысымен анықталатын белгілі шекке дейін артады. МП модулінің қауіпсіз жұмысының ықтималдылығы жағдайында өзінің теориялық шегіне ұмтылады, ал қауіпті істен шығу интенсивтілігі . Олай болса, МП модулінің  диагностикалау периодының ұзындығы рұқсат етілген қауіпті істен шығу интенсивтілігі мен диагностикалау уақытының жүйенің жұмыс цикліндегі жұмыстық алгоритмнің орындалу уақытына қатынасымен анықталады.

МП модулінің есептеуші арнасының элементтерінің дұрыстығын периодты бақылау қауіпті істен шығу ағынының интенсивтілігінің берілген деңдейде ұстап тұруға мүмкіндік береді.

 

 

 

              Бақылау сұрақтары.

 

1. Тапсырушы қауіпсіздік пен сенімділік бағдарламасын құруда өндіруші жүйесін не келістіреді?
2. Сенімділікті қамтамасыздандыратын бағдарламаны не алуы мүмкін?
3. Организационды-техникалық мерекелер қайда көрсетіледі?
4. Сенімділік бағдарламасын құруда не ескерілуі қажет?
5. Техникалық тапсырмаға не жүктеледі?

 

 

Әдебиеттер.

 

1. В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников, В.И. Шаманов «Надежность устройств автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте» Москва, Маршрут – 2003г

2.А.С.Переборов и др. «Теоретические основы автоматики  и телемеханики на железнодорожном транспорте» Москва, Транспорт – 1988г