Этапы развития системы ЭЦ-ЕМ
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Функциональная структура системы ЭЦ-ЕМ.

С точки зрения функционального назначения в системе ЭЦ-ЕМ можно выделить четыре основных подсистемы (рис.7.3):

- диалоговая подсистема;

- подсистема диагностики;

- подсистема логических зависимостей;

- подсистема управления и контроля состоянием объектов.

Диалоговая подсистема обеспечивает отображение информации и взаимодействие оперативного персонала с аппаратурой системы. Через диалоговую подсистему осуществляется связь с вышестоящими системами управления (ДЦ, АПКДК).

Подсистема логических зависимостей обеспечивает решение следующих задач:

- реализацию центральных зависимостей;

- прием запросов от диалоговой подсистемы и передачи информации для отображения;

- выработку команд управления в подсистему управления и прием от подсистемы управления информации о фактическом состоянии объектов управления.

Подсистема управления и контроля состоянием объектов осуществляет взаимодействие между подсистемой логических зависимостей и объектами управления и контроля.

Подсистема диагностики обеспечивает контроль исправного состояния всех блоков управляющего вычислительного комплекса, выявление отказов и отключение неисправной аппаратуры.

 

Техническая реализация ЭЦ-ЕМ.

Техническая структура ЭЦ-ЕМ

Технической основой  микропроцессорной системы ЭЦ-ЕМ является специализированный управляющий вычислительный комплекс УВК РА. Структура технических средств системы приведена на рис.7.4. В состав УВК входят следующие составные части:

1.  Центральное постовое устройство (ЦПУ).

2.  Блок связи (БС).

3.  Устройство связи с объектом управления (УСО).

4.   Модуль безопасного контроля и отключения (МБКО).

5.  Рабочее место дежурного по станции (АРМ ДСП).

ЦПУ предназначено для реализации алгоритмов управления маршрутизацией. ЦПУ выполнено как мажоритарно резервированная ЭВМ. При функционировании вычислительного комплекса ЦПУ осуществляет связь с АРМ ДСП и БС. От АРМ ДСП в ЦПУ формируются команды управления, а от ЦПУ в АРМ фактическое состояние объектов управления. На основе информации получаемой от БС вычисляются алгоритмы центральных зависимостей и формируются выходные данные. Блок связи (БС) производит обмен данными с ЦПУ и программное управление устройствами связи с объектами УСО и модулем безопасного контроля и отключения (МБКО). Блок связи также выполнен в виде мажоритарно резервированных ЭВМ.

В состав УСО входят модули осуществляющие сбор дискретной информации от объектов управления и выдачу выходных сигналов на обмотки управляющих реле.

МБКО является специализированным источником питания модулей выходных сигналов  и обеспечивает безусловное отключение питания обмоток управляющих реле по результатам контроля состояния управляющих выходов.

УСО, МБКО и БС составляют периферийное устройство УВК РА.

Для технических средств МПЦ ЭЦ-ЕМ концепция обеспечения безопасности сформулирована следующим образом: одиночные дефекты аппаратных и программных средств не должны приводить к опасным отказам и должны обнаруживаться с заданной вероятностью при рабочих и тестовых воздействиях не позднее, чем возникает второй дефект. Не должно происходить накопление не обнаруженных отказов хотя бы в одном канале УВК РА.

Реализация этой концепции основываться на следующих аппаратно-программных решениях:

- аппаратное резервирование;

- использование принципов «мягкой» синхронизации в работе вычислительных резервированных каналов;

- периодическое тестирование и сравнение работы вычислительных каналов (период диагностирования – не более 1 с);

- использование мер, исключающих возможность возникновения опасных отказов по управляющим выходам;

- парафазное представление входной (от датчиков состояния ОУ) информации при вводе, хранении  данных, взаимном обмене, программной обработке;

- использование принципа «статистической обработки» при вычислениях, связанных с наиболее ответственными решениями;

- формирование контрольных байтов информации, содержащих результаты тестирования блоков, элементов УВК РА, контроля массивов данных;

- программная обработка диагностических данных и оперативная передача результатов диагностики на пульт дежурного по станции;

- наличие аппаратно-программного перехода в необратимое защитное состояние.

 

 

Этапы развития системы ЭЦ-ЕМ.

Первая отечественная система микропроцессорной централизации была введена в эксплуатацию в 1997 году на станции Шоссейная Октябрьской ж.д. В качестве технической основы для реализации функций ЭЦ разработчиком системы – институтом Гипротранссигналсвязь был выбран управляющий вычислительный комплекс УВК ПС 1001 (производитель НИИУВМ г. Северодонецк, Украина).

УВК ПС 1001 представлял собой троированный вычислительный комплекс, на уровне каналов обработки которого обеспечивалось выполнение следующих задач:

- синхронная работы вычислительных каналов;

- обработка информации по принципу 2 из 3-х для формирования управляющей информации и обработки контрольной информации;

- отключение вычислительного канала, результаты вычислений которого отличаются от других каналов обработки, и переход от 3-х канального режима обработки в 2-х канальный;

- выключение каналов обработки УВК при различии в результатах обработки в 2-х канальном режиме;

- периодический контроль базы данных системы методом сравнения её значений во всех трёх (в 3-х канальном режиме) или двух (в 2-х канальном режиме) вычислительных каналах;

- аппаратный контроль состояния ОЗУ УВК ПС 1001 с использованием кода Хемминга;

- контроль соответствия обратных связей управляющим воздействиям.

На уровне подсистемы ввода-вывода УВК ПС 1001 был доработан с учётом релейного интерфейса с исполнительными схемами и требований безопасности.

Вывод управляющей информации производился по двум направлениям – реле 1У,2У рис. 7.1. Для каждой группы управления было выделено реле контроля соответствия обратных связей управляющим воздействиям КИ, которое через дешифратор контроля импульсной работы ДИР подключалось к устройствам вывода вычислительных каналов. При несоответствии результатов опроса обратных связей управляющим воздействиям, вычислительными каналами ВК1…. ВК3 на мажоритарный элемент МЭ прекращалась подача импульсов, и реле КИ  отключалось.

Состояние реле КИ и соответствие состояний управляющих реле 1У и 2У проверялось в цепи реле отключение ОТ. Таким образом, в цепи реле управления У, непосредственно коммутирующего исполнительные цепи, проверялось состояние реле ОТ и состояние управляющих реле каждого направления.

Ввод контрольной информации осуществлялся также по двум направлениям рис. 7.2. Исправность входных оптронов подсистемы ввода/вывода проверялась путём периодического отключения транзисторного ключа через подсистему ввода/вывода вычислительных каналов. Если при отключении контролируемых цепей вычислительные каналы считывали «1» хотя бы по одному направлению, то на уровне вычислительных каналов этой информации присваивалось значение «0», как более запрещающее состояние датчика.

Такая доработка вычислительного комплекса в части сопряжения с существующими схемами управления объектами ЭЦ сказалась на достаточно большом количестве реле в пересчёте на одну централизованную стрелку. В системе ЭЦ-Е этот показатель был равен 30 реле, что было не характерно для микропроцессорных систем.  Принимая во внимание это обстоятельство, а также учитывая те сложности, которые возникли с процедурой обеспечения УВК ПС 1001 запасными модулями и ремонтом модулей вышедших из строя, Департаментом сигнализации, связи и вычислительной техники МПС РФ было принято решение разработать управляющий вычислительный комплекс для реализации задач управления станционными устройствами.

Разработка микропроцессорной централизации на базе вычислительного комплекса УВК-РА была начата в 1997 году. В основу разрабатываемой системы легли алгоритмическое обеспечение системы ЭЦ-Е (ст. Шоссейная Октябрьская ж.д.) и разработанный ОАО «Радиоавионика» управляющий вычислительный комплекс УВК-РА.

 

Дата: 2018-11-18, просмотров: 1168.