Автор работы: Пользователь скрыл имя, 16 Июля 2014 в 13:55, дипломная работа
Наиболее эффективным техническим средством оперативного руководства движением поездов является диспетчерская централизация (ДЦ), позволяющая поездному диспетчеру с центрального поста (ЦП) управлять стрелками и сигналами всех линейных пунктов (ЛП), входящих в диспетчерский круг.
ДЦ представляет собой комплекс устройств, состоящих из автоматической блокировки (АБ) на перегонах, электрической централизации (ЭЦ) на станциях и системы телеуправления и телесигнализации (ТУ - ТС), которая предназначена для передачи и приема управляющих и известительных приказов.
Система ДЦ получила широкое распространение на однопутных линиях железных дорог, хотя применяется и на двухпутных, главным образом с интенсивным пригородным движением.
Введение 7
1 Техническая часть 9
1.1 Основные направления и перспективы развития систем ДЦ 9
1.2 Характеристики, принцип действия и особенности системы
ДЦ “Минск” 17
1.3 Техническая характеристика участка Жлобин – Калинковичи 18
1.4 Техническая характеристика промежуточной станции Горочичи 19
1.5 Схема диспетчерского участка 20
1.6 Таблицы ТУ и ТС для станции Горочичи 21
1.7 Расчет уровней передачи сигналов ТУ и ТС для участка Жлобин -
Калинковичи 25
1.7.1 Расчёт затухания линии и диаграммы уровней передачи
сигналов ТС 25
1.7.2 Расчёт затухания линии и диаграммы уровней передачи
сигнала ТУ 26
1.8 Структура кодовых устройств ЦП ДЦ “Минск”
лабораторной установки ДУ Жлобин – Калинковичи 27
1.9 Индикационное табло лабораторной установки ДУ
Жлобин – Калинковичи 30
1.10 Схемы формирования и передачи сигнала ТУ с ЦП 31
1.10.1 Схема пульт-манипулятора 31
1.10.2 Схема оптических изоляторов 32
1.10.3 Схема фиксации действия диспетчера 33
1.10.4 Схема двоично-десятичного дешифратора набора и
преобразователя двоичного кода в семисегментный 34
1.10.5 Схема шифратора адреса станции, номера группы и
кодирования тактов 34
1.10.6 Схема формирования сигнала ТУ 38
1.10.7 Схема формирования сигнала ЦС 39
1.11 Схемы приема и расшифровки сигнала ТС 41
1.11.1 Схема фильтра – демодулятора 41
1.11.2 Схема контроля поступления сигнала ТС 43
1.11.3 Схема фиксации структуры группы 44
1.11.4 Схема фиксации номера группы 45
1.11.5 Схема включения индикации ДУ на табло для
ДУ Жлобин – Калинковичи 49
2 Специальная часть 51
2.1 Устройство сопряжения персональной ЭВМ с аппаратурой ЦП
ДЦ системы “Минск” 51
2.2 Программа “ИМИТАТОР ТС” 51
2.3 Алгоритм работы программы “ИМИТАТОР ТС” 52
3 Экономическая часть 54
4 Вопросы по технике безопасности 58
4.1 Опасность электромагнитного воздействия на оператора 58
4.2 Рекомендации и правила для пользователей 59
5 Электромагнитная совместимость 71
6 Расчет надежности блока ТС по - характеристикам 74
7 Мероприятия по гражданской обороне 79
7.1 Цель проведения исследований устойчивости работы объектов 79
7.2 Оценка устойчивости элементов объектов к проникающей радиации 79
7.3 Оценка устойчивости элементов объектов к
электромагнитному импульсу 81
Приложение А 83
Приложение В 90
Приложение С 93
Заключение 98
Литература 99
Схема фиксации действия диспетчера расположена на листе 3.
1.10.4. Схема двоично-десятичного дешифратора набора и преобразователя двоичного кода в семисегментный
На плате ТУ2 размещены двоично-десятичные дешифраторы набора DD6 ё DD10 и преобразователи двоичного кода в семисегментный DD1 ё DD5 для индикации набора на цифровых индикаторах, подключаемых к выходам преобразователей. Набор приказов осуществляется при помощи пятизначного цифрового кода. Первые две цифры, записываемые по выводам 13N 20N платы ТУ1 определяют адрес станции приказа ТУ. Третья цифра, записываемая по выводам 9N ё 12N платы ТУ1, определяет номер группы в приказе. Четвертая цифра определяет качество кодирования 10 ё 14 импульсов, а пятая цифра - 15, 16 и 17-го импульсов приказа ТУ. Пятая цифра фиксируется по выводам 1N ё 4N, а четвертая по выводам 5N ё 8N платы ТУ1. Кодирование приказа ТУ происходит в схемах шифратора, которые распределены на платах ТУД и ТУ3.
Схема двоично-десятичного дешифратора набора и преобразователя двоичного кода в семисегментный расположена на листе 4.
1.10.5 Схема шифратора адреса станции, номера группы и кодирования тактов
Шифратор адреса станции размещен на плате ТУ3 и функционирует на элементах DD6 ё DD15, DD19 ё DD23, DD27 ё DD29. Если на регистре платы ТУ1 набран адрес станции 01, то на выводе 1 DD7 и на выводе 2 DD6 платы ТУ2 появляются нули. При обозначении станций участка номерами 01 ё 20 на настроечном контактном поле Н4 устанавливаются перемычки 25С - 25В, 24С - 42В, 23С - 24В и, следовательно, понижается потенциал на выводах 30А и 35А платы ТУ3. Появляется І0І на входах и І1І на выходах 4 DD28 и 6 DD29, І0І на выходе 8 DD19, І1І на выходе DD6.2, DD7.2, DD8.2. В результате на выходах 1т, 2т, 3т платы ТУ3 установятся потенциалы І1І, а на выходах 4т, 5т, 6т останется І0І. Такое сочетание потенциалов обеспечит кодирование адреса станции кодом 123. При наборе адреса станции 02 код адреса будет 124 и т.д. Если станции, управляемые этим комплектом, обозначаются номерами 21 ё 40, то на поле Н4 устанавливаются перемычки 25C - 24B, 24C - 43B, 23C - 23B. При этом набор 21 будет кодировать адрес станции кодом 123. При обозначении станций, управляемых комплектом, номерами 41 ё 60 на поле Н4 устанавливаются перемычки 25С - 23В, 24С - 44В, 23с - 45В.
Шифратор номера группы размещен на плате ТУ3 и собран на элементах DD16, DD17, DD30 ё DD32. При наборе третьей цифры І1І на выводе 2 DD8 платы ТУ2 появится потенциал І0І, подается на вывод 26А платы ТУ3, понизит потенциал на выходе DD32.1. На выходах 6 и 8 DD30 появится потенциал І1І, и благодаря этому 7-й и 8-й импульсы закодируются активным, а 9-й и 18-й пассивным качеством, чем обеспечится выбор первой группы приказов телеуправления. При наборе третьей цифрой І2І 7-й и 9-й импульсы кодируются активным качеством, а 8-й и 18-й пассивным и т.д. Схема на элементах DD17.5, DD17.6 и DD16.1 служит для фиксации набора 4-й группы, в котором 7-й и 18-й такты кодируются активным качеством, а 8-й и 9-й пассивным.
Кодирование импульсов с 10-го по 14-й может осуществляться прямо, т.е. с выходов дешифратора DD9 на плате ТУ2. Это возможно только в тех случаях, когда таблица приказов ТУ участка составлена без отступления от типового расположения импульсов задания маршрута (т.е. активный импульс задания маршрута) на 1-й путь подается на 10-м месте, на 2-й путь - на 11-м месте, на 3-й путь - на 12-м месте, на 4-й путь - на 13-м месте, на 5, 6, 7, 8, 9-е пути - на 14-м месте. В этом случае роль выходов 10т ё 14т играют выводы платы ТУД3 без настроечных перемычек, инвертирующие потенциалы выходов дешифратора DD9 платы ТУ2. Однако, как правило, распределение импульсов отличается от типового и кодирование тактов 10 ё 14 осуществляется через 1, 2 или 3 платы ТУД с настроечными перемычками. Возможности одной платы ТУД таковы, что она позволяет изменять кодирование тактов N10 ё 14 на 7-ми станциях участка, изменять кодирование 10-го такта на 2-х, 11-го на 7-и, 12-го - на 7-и, 13-го - на 7-и и 14-го на 7-и станциях участка. Если возможностей одной платы не хватает по какому - либо показателю или нескольким показателям, то есть возможность включить 2 или 3 таких платы. При этом возможности схемы увеличиваются в 2 и 3 раза. Станции, на которых необходимо изменить типовое распределение импульсов, определяются схемой на элементах А3, В3, С3, D3, Е3, Е4. Если, например, необходимо изменить типовое распределение импульсов на станции с адресом 15, входы 1 и 2 элемента С3 необходимо соединить с выводами 2 DD7 и 6 DD6 платы ТУ2, что реализуется установкой настроечных перемычек на поле Н2. При этом в случае осуществления набора адреса станции числом 15, а адреса группы 1 ё 4, что указывает на набор двух импульсных команд, т.е. команд на установку маршрута, на входах 1, 2, 13 элемента С3 платы ТУД1 будут потенциалы І0І на выходе DD3.1 - І0І. Если на станции с адресом 15 необходимо, например, активным 10-м импульсом передать информацию на установку маршрута на 3-й путь, то настроечными перемычками на поле Н2 соединяются выводы 17В и 45С платы ТУД1, а на вход 44а платы ТУД1 подается вывод 4 дешифратора DD9 платы ТУ2.
На входах и выходе 8ТУ3 при наборе появится І0І, І1І на выходе К4.1 и выводе платы 10т, что обеспечит кодирование 10-го импульса активным качеством. Для того, чтобы еще и 12-й импульс не закодировался активным качеством, потенциал І1І с выхода К4.1 через У3.4 подается на вход А3.2, на выходе которого возникает І0І и подается на входы элементов Н3 и А4. Подача І0І на вход 4 элемента А4.2 не позволит появиться І1І на его выходе и закодировать 12-й импульс активным качеством, хотя на вход 5 Е3 поступит І0І с вывода 4 DD9 платы ТУ2 и на вход 5 элемента А4.2 платы ТУД1 поступит І1І. При работе комплекта с одной платой ТУД входы 1S ё 5S не используются и на них подается постоянный І0І, если же используется 2 или 3 ТУД, то на эти выводы подаются выходы 10т - 15т следующей платы (на ТУД3 - ТУД2, на ТУД2 - ТУД1 ), а І0І подается на входы 1S ё 5S последней (ТУД2 или ТУД1) платы. На вход 6S ТУД3 подается постоянно І0І, а на входы ТУД2 и ТУД1, если они используются, подаются постоянно потенциалы І1І.
Шифратор импульсов 15-го, 16-го, 17-го размещен на плате ТУ3 и функционирует на элементах DD17, DD18, DD24 ё DD26, DD32.3. Качество этих тактов задается набором 5-й цифры приказа ТУ, снимается с выходов DD10 платы ТУ2 и подается на выводы 38С, 34С, 33С и 32С платы ТУ3. При наборе в качестве 5-й цифры тройки понижается потенциал на выводе 32с платы ТУ3, на 17т появляется І1І, обеспечивающая кодирование 17-го такта активным качеством. При наборе в качестве 5-й цифры единицы и двойки понижается потенциал на выводах 34С и 33С соответственно. Если при этом на выводе 8а присутствует І1І, что и происходит при наборе приказа ТУ в любой группе кроме 4-й, то на выводах 15т ил 16т соответственно будет появляться потенциал І1І обеспечивая кодирование 15-го или 16-го импульсов активным качеством. При наборе приказа в 4-й группе подается І0І с вывода 5а на вывод 8а ТУ3, между которыми, как правило, устанавливается перемычка, на входы 2 и 11 DD24 поступает І1І, на входы DD18.3 и 18.2 подается І0І. В результате при наборе единицы потенциал І1І появится на выводе 16т, а при наборе двойки - на выводе 15т, т.е. кодирование 15-го и 16-го тактов при передаче 4-й группы приказов ТУ меняется на противоположное.
При наборе в качестве 5-й цифры четверки реализуется маршрут сквозного пропуска по первому, например, пути на однопутном участке. Для реализации такой возможности устанавливаются перемычки между выводами 35С и 22С платы ТУ3, перемычками соединяются вход 13 DD26.4 ТУ3 с выводом 2 DD8 ТУ2, вход 10 DD26.3 ТУ3 с выводом 5 DD8 ТУ2, вход 12 DD26.4 и вход 9 DD26.3 ТУ3 с выводом 2 DD9 ТУ2. Таким образом, приказы ТУ в виде цифрового набора будут иметь следующий вид:
- первые две цифры - номер станции;
- третья цифра - выбор горловины (или групп для непосредственных приказов) четной - 4, нечетной - 1;
- четвертая цифра - выбор пути устанавливаемого маршрута (1-й путь - 1, 2-й путь - 2 и т.д.);
- пятая цифра - выбор сигнала (1 - прием, 2 - отправление, 3 - без сигнала, 4 - сквозной пропуск).
Четвертая и пятая цифры в непосредственных командах составляют оперативную часть приема.
На плате ТУ3 размещена схема резервирования тактовой частоты. На входы 41А, 42А, 43А и 44А подается тактовая частота с генераторов тактовой частоты блоков ТС 1-го ё 4-гоканалов телесигнализации.
Приоритет имеет генератор, который подключен к выводу 41А платы ТУ3. Если на этот вход подана тактовая частота, то именно она транслируется на вывод 30С и используется в блоке ТУ. Это обеспечивается тем, что эта же частота после инверсии на DD5.1 заряжает конденсатор C3 плюсом на верхнюю обкладку, на выходе DD5.6 устанавливается І0І и блокирует элементы DD2.1, DD3.2, DD3.1. На выходе DD4.2 устанавливается потенциал І1І, который, поступая на вход 2 DD4.1, дает возможность частоте с вывода 41А транслироваться на вывод 30C. При снятии частоты с вывода 41А на вывод 30С начнет транслироваться частота, подаваемая на вывод 42А, и далее по приоритетности следуют выводы 43А и 44А.
Схема шифратора адреса станции, номера группы и кодирования тактов расположена на листе 4.
1.10.6 Схема формирования сигнала ТУ
Формирование тактов приказа ТУ осуществляется счетчиком на элементах DD10.2, DD11, DD16, DD8.2, DD14.3, DD5, DD12.4, DD6.1, DD6.3, DD13.1, DD6.2, DD6.6, DD7 платы ТУ4. Выходы счетчика поданы на адресные входы мультиплексоров DD1 и DD2, которые в процессе пересылки приказов ТУ по очереди опрашивают шины 1Т ё 18Т, модулируя импульсы приказа активной при наличии потенциала І1І на соответствующей шине или пассивной при наличии потенциала І0І частотами. Первые три такта передаются пассивной частотой f2, формируя нулевой импульс сигнала ТУ. Формирование нулевого импульса обусловлено наличием потенциала І0І на выходе элемента DD13.1 в течение первых трех тактов. Остальные (рабочие) импульсы формируются длительностью 48 сек. (период поступления тактовых импульсов на вход DD5) за счет подачи на эти промежутки времени кодов номеров тактов на входы мультиплексоров. Первые 13 рабочих импульсов формируются мультиплексором DD1, поскольку на его входе стробирования будет потенциал І0І. В течение времени формирования 1-го рабочего импульса на установочных входах X18 ё X21 присутствует двоичная комбинация І4І и на выходе инвертированный потенциал входа X5. Если в шине 1Т будет потенциал І1І, то на выходе DD1 - І0І, а на выходе DD15.3 - І1І, что обеспечит генерацию импульса активной частотой f3. Таким же образом формируются все остальные рабочие импульсы приказа ТУ. После окончания передачи приказа счетчик самотормозится подачей потенциала І0І на вход 12 DD15, выдает кратковременный импульс потенциала І0І с выхода DD8.6 (35C) для сброса набора приказа ТУ и потенциал І0І с выхода DD12.3 для посылки частоты f4 (частоты покоя) в линию.
Запуск счетчика осуществляется нажатием кнопки ІПускІ на манипуляторе, что, при условии окончания набора команды (потенциал І0І на выводе 17т платы ТУ1) и наборе адреса станции. Управляемой с этого комплекта аппаратуры телеуправления (І1І на выходе DD4.2), приводит к переключению триггера DD9.2, фиксирующего действие диспетчера. При наличии потенциала І1І на выводе 29А триггер DD9.2 вернется в исходное состояние с замедлением, обеспечиваемым схемой DD3.2, DD3.1, DD3.4, R6, R7, C2. При наличии потенциала І0І на выводе 29А, требующего задержки ТУ перед передачей сигнала ЦС или после его передачи, триггер останется в переключенном состоянии до снятия запрета на передачу ТУ, а после его снятия формирует импульс потенциала І0І на выходе DD3.3 и возвращается в исходное состояние. Импульс с выхода DD3.3 сбрасывает счетчик в нулевую позицию, и это является моментом начала формирования сигнала ТУ.
Формирование частотных посылок приказов телеуправления осуществляет генератор частот ТУ. Генератор частот телеуправления состоит из задающих генераторов DA1 ё DA4, схемы управления U1 - U8, DD1, DD2, схемы усилителя мощности VT1, VT2.
Каждый из задающих генераторов DA1 ё DA4 вырабатывает одну из частот ТУ. Генераторы собраны на двойных Т-мостах. Коммутацию выходов задающих генераторов с усилителем мощности осуществляет схема управления на логических элементах, включающих пары оптронов, каждый из которых подключает выход одного из задающих генераторов к входу усилителя мощности. Усилитель мощности, на VT1, VT2, усиливает маломощный сигнал выходов задающих генераторов до величены, которая необходима для передачи сигналов тракта ТУ в канал связи.
Схема формирования сигнала ТУ расположена на листе 5.
1.10.7Схема формирования сигнала ЦС
Периодичность посылки сигнала ЦС, его длительность, номер принимаемой группы и интервалы между посылками ТУ и ЦС определяются схемами счетчика групп ( DD15 ё DD19, DD9.1, DD9.2, DD10.1, DD13.1, DD13.2 ) и генератором сигнала ЦС ( DD1 ё DD14, R1, R2, C1, C2, VD1, VD2 ). Счетчик групп при генерации сигнала ЦС устанавливается в первую позицию, и первый раз переключается через 144 мсек., т.е. примерно в середине приема первой группы ТС, во вторую позицию. Следующие его переключения происходят через 224 мсек., таким образом, счетчик групп устанавливается в позицию ожидаемой группы в среднем за 80 мсек. до ее поступления. Время переключения 224 мсек. (период поступления групп ТС) определяется коэффициентом деления схемы DD15, DD16, DD17.1, равным 224. В 23-й позиции счетчик групп потенциалом І0І с выхода DD13.1 запускает генератор сигнала ЦС, а при переходе на 25-ю позицию потенциалом І0І с выхода DD13.2 на вход DD10.1 самотормозится (это происходит в том случае, если сигнал ЦС в виде импульса потенциала І0І по какой - либо причине на шину приведения счетчика групп в исходное состояние не поступает во временном интервале 24-й группы).
Генератор сигнала ЦС осуществляет формирование импульса потенциала І0І длительностью 64 мсек., который подается на вывод 2C платы ТУ5, обеспечивая в конечном итоге смену частоты покоя f4 на f3, при этом за 496 мсек. до посылки сигнала ЦС и 439 мсек. после его посылки осуществляется запрет на передачу сигнала ТУ. При переходе счетчика групп в 23-ю позицию (за 496 мсек. до посылки сигнала ЦС) поступает импульс потенциала І0І на вход триггера DD14.1, переключая его и если в это время не происходит передача сигнала ТУ (нет потенциала І0І на выводе 21А платы ТУ5), схема DD10.3, DD10.4, DD8.6, VD2, C2, R2 формирует импульс запуска генератора сигнала ЦС. Через 496 мсек. после его запуска импульс с выхода DD12.1 переключит триггер DD14.2, а через 64 мсек. импульс с выхода DD12.2 вернет его в исходное состояние. Появление потенциала І0І на инверсном выходе триггера DD14.2 обеспечивает передачу сигнала ЦС и установку в исходное состояние счетчика групп. Если к моменту переключения DD14.1 начата передача сигнала ТУ (на выводе 21А будет потенциал І0І), то генератор ЦС не запускается до снятия задержки, а передача ЦС начнется после отсчета 496-й мсек. с момента ее снятия, т.е. окончания передачи ТУ, чем обеспечивается интервал между посылками ТУ и ЦС. После передачи сигнала ЦС счетчик генератора ЦС отсчитывает еще 439 мсек. и самотормозится, возвращая при этом триггер DD14.1 в исходное состояние. Находясь в переключенном состоянии DD14.1 обеспечивает наличие потенциала І0І на выходе элемента DD11.3, осуществляющего запрет на передачу сигнала ТУ, следовательно, и передача ТУ после ЦС может осуществляться с интервалом длительностью 439 мсек. Схема генератора ЦС содержит узел ликвидации Імертвых точекІ в работе генератора при сбоях в работе счетчика. Узел состоит из элементов DD8.5, DD11, DD9.3 ё DD9.5, DD13.3.
Информация о работе Основные направления и перспективы развития систем ДЦ