Программное обеспечение системы ЭЦ-ЕМ состоит из ПО управляющего вычислительного комплекса ПО УВК РА и прикладного программного обеспечения.

В состав ПО УВК РА входят следующие компоненты:

- системное программное обеспечение ЦПУ (СПО ЦПУ), в составе программы управления центрального постового устройства УВК и программы тестирования ЦПУ УВК;

- программное обеспечение УСО (ПО УСО), в составе программы управления устройством связи с объектами управления и контроля;

- операционная система реального времени.

СПО ЦПУ обеспечивает выполнение в основном цикле работы системы ЭЦ-ЕМ следующей последовательности задач:

- прием контрольной информации от УСО и ее обработку;

- выполнение технологических программ;

- обмен информацией ЦПУ с РМ ДСП;

- формирование управляющей информации для передачи в УСО;

- выполнение диагностических задач.

Информация, передаваемая или получаемая по каналам связи с РМ ДСП и УСО перед ее обработкой сравнивается во всех вычислительных каналах ЦПУ, а работа вычислительных каналов синхронизируется между собой.

СПО ЦПУ обеспечивает проверку функционирования ЦПУ при начальном пуске и при работе системы по прямому назначению в основном программном цикле в фоновом режиме. В зависимости от результатов проверки СПО ЦПУ производит реконфигурацию УВК с целью продолжения функционирования или переводит систему в состояние защитного отказа по выходным управляющим сигналам всех УСО и полный останов системы.

ПО УСО обеспечивает обмен информацией (массивы входных и выходных данных, данные о состоянии УСО) с ЦПУ. С периодичностью не менее одного раза в секунду производится:

- сбор информации о состоянии объектов станции (стрелок, светофоров, рельсовых цепей и т.д.) с периодичностью 2-4 раза за цикл функционирования системы ЭЦ-ЕМ, обработку ее и выдачу в ЦПУ синхронно с циклом работы ЦПУ;

- прием от ЦПУ и выдачу управляющих воздействий на объекте с контролем обратных связей;

- оперативное тестирование процессора, памяти и каналов обмена;

- обмен между каналами УСО для контроля массивов данных и каналов ввода-вывода;

- формирование массивов данных об отказах и сбоях УСО и массивов данных о блокировках при опасных отказах.

ОС РВ имеет архитектуру микроядра и реализует следующие функции:

- управление задачами, т.е. передачу управления наиболее приоритетной из очереди готовых к выполнению задач;

- управление временем, т.е. отсчет интервалов реального времени по прерываниям таймера и постановка задач в очередь задач готовых к выполнению;

- обработка прерываний и активизация задач для обработки событий, связанных с прерываниями;

- обработка запросов от выполняющихся задач на взаимодействие между задачами и управление временными интервалами.

Прикладное программное обеспечение включает в себя:

- программу реализации алгоритма технологических задач системы электрической централизации стрелок и сигналов;

- базу данных;

- программу диспетчера технологических задач.

Работая в цикле, диспетчера технологических задач организует последовательное выполнение технологических функций системы ЭЦ-ЕМ (F1 – Fn) в соответствии с алгоритмом рис.10.9. Разработчиком прикладного ПО системы ЭЦ-ЕМ программно реализованы следующие технологические задачи, позволяющие реализовать эксплуатационную работу на станции с обеспечением требуемой степени безопасности движения поездов:

- установки маршрутов;

- поддержания разрешающих показаний светофоров;

- выбор показаний светофора;

- отмена маршрутов;

- посекционное размыкание маршрутов;

- разделка угловых заездов;

- управление кодированием маршрутов;

- контроль условий безопасности для пригласительного светофора;

- включение пригласительного огня;

- подготовка трассы маршрута;

- ограждение путей;

- искусственное размыкание секций;

- обработка макета стрелки;

- автовозврат стрелки;

- индивидуальный перевод стрелки;

- подача извещения на переезды и монтерам пути;

- увязка с перегонами;

- местное управление;

- автоблокировка.

Технологические программы реализованы как независимые программные модули. Обмен информацией между программами производится только через базы данных, объединенные в одной доступной для всех программ общей области памяти. Всю совокупность баз данных и массивов информации можно условно разделить на данные, которые зависят от конкретной станции и данные, которые не зависят от конкретного приложения.

Информация о конкретной станции содержится в данных, построенных по географическому принципу. Это массив элементов (МЭ), составляющие которого логически связаны между собой подобно блокам в традиционных системах релейной централизации. К таким элементам относятся, например, элемент – «стрелка», элемент – «светофор», элемент – «стрелочно-путевая секция».

Каждый элемент МЭ содержит в себе постоянную информацию (тип элемента, его связь с другими элементами и др.) и переменную информацию, отображающую логическое и физическое состояние объекта централизации.

Массив маршрутов (ММ) также отражает топологию, оборудованной системой МПЦ станции. Подобно таблице маршрутов он содержит информацию о каждом возможном маршруте. В нем прописываются все элементы (МЭ), входящие в маршрут и их состояние в соответствии с выбранной трассой. Существует также ряд массивов, содержание которых не зависит от проектируемой станции. Это, так называемые, рабочие массивы, их емкость рассчитывается по максимуму (для самой крупной станции), а содержимое динамически меняется в зависимости от состояния технологического процесса. Такие массивы, как массив управляющей информации (МУИ), массив текущего состояния объектов централизации (МТСОЦ), массив отображаемой информации заполняются обновленной информацией в каждом цикле работы системы. Формирование записей в других массивах производится по мере поступления от технологических задач или диалоговой подсистемы заявок на выполнение тех или иных технологических функций. Так, например, заявки от диалоговой подсистемы на установку маршрута формируют запись в массиве устанавливаемых маршрутов (МУМ). Программа установки маршрута обрабатывает эту запись и с проверкой условий безопасности осуществляет перевод стрелок и их замыкание в маршруте. По окончании этого процесса запись из МУМ удаляется и формируется запись в массиве маршрутов с разрешающими показаниями (ММРП) как заявка на открытие светофора.

Программа постоянного контроля условий безопасности для поддержания разрешающего показания светофора работает с этой записью, пока открыт светофор. При вступлении поезда на участок приближения путем записи в массив размыкаемых маршрутов (МРМ) формируется заявка на запуск программы посекционного размыкания маршрутов. После вступления поезда на маршрут светофор перекрывается и запись из (ММРП) удаляется. Запись из МРМ стирается по окончании размыкания маршрута.

Следует отметить, что заявка на выполнение какой-либо функции не может быть произведена путем прямой записи в ее массив информации от другой функции.

Программа, реализующая технологическую информацию имеет право записать свое требование только в массив транзитов (МТ), а в свою очередь программа обработки МТ примет решение о возможности формирования записи в соответствующий рабочий массив.

Технологические программы используют информацию о состоянии объектов централизации и на основе ее формируют управляющие воздействия. В каждом цикле работы системы производится опрос состояния датчиков системы МПЦ и формирование массива состояния объектов централизации (МТСОЦ). Затем эта информация распределяется по МЭ и используется программами. Результаты работы технологических программ размещаются в МЭ и по окончании цикла переносятся в массив управляющей информации для последующей передачи в устройства сопряжения с напольными объектами.

В конце цикла работы системы производится также обновление массива отображаемой информации МОИ используемого для отображения диалоговой подсистемой текущего состояния технологического процесса.

Работу технологического ПО рассмотрим на примере реализации функции установки маршрутов. Алгоритм реализации функции установки маршрута приведён на рис. 7.13. Рассматриваемый алгоритм предназначен для замыкания входящих в маршрут стрелочно-путевых секций и участков пути с проверкой выполнения всех необходимых условий безопасности по трассе устанавливаемого маршрута.

Алгоритм установки маршрутов реализует следующие основные функции:

определение трассы маршрута;

проверки необходимых условий безопасности по трассе маршрута;

формирование управляющей информации на перевод стрелок;

внесение признаков замыкания в элементы секций по трассе маршрута;

реализация режима установки маршрута в режиме автодействие;

установку маршрута со снятием части условной безопасности;

Алгоритм циклически обрабатывает маршруты, задаваемые директивами на установку поездных и маневровых маршрутов.

Результатами реализации данного алгоритма являются: перевод стрелок в требуемое положение, замыкание секций маршрута, подготовки к включению пригласительного сигнала или открытию светофора с проверкой выполнения условий безопасности по маршруту.

При этом для открытия светофора информация о маршруте помещается через МТ в ММРП (массив маршрутов с разрешающим показанием).

Маршрут не может быть установлен по следующим причинам:

выявлена враждебность по трассе маршрута;

превышено максимально допустимое значение счетчика положения шунта;

превышено максимально допустимое время перевода стрелок по маршруту.

Во всех этих случаях формируется сообщение о невозможности установки маршрута с указанием причин, а так же производится стирание ранее выставленных признаков в МЭ.

В первом после ввода управляющей директиве цикле обработки маршрута выставляется признак директивы и, если не было обнаружено враждебности по трассе маршрута производится внесение соответствующих признаков в элементы маршрута «Стрелки» и «Светофор». Так, например, в элементы «стрелки» вносится признак перевода, равный ПУР или МУР в соответствии с указанным в массиве маршрутов ММ требуемом положении стрелки. Информация о всех стрелках, требующих перевода, заносится в массив переводимых стрелках МПС. В том случае, если выполнены все условия для перевода стрелок, формируется команда на пуск стрелок, указанных в МПС.

Когда все условия для замыкания маршрута выполняются производится его замыкание – внесение признака замыкания во все элементы СП и УП в ЭМ по трассе маршрута. При этом признаки перевода стрелок ПУР, МУР а элементах «стрелки» стираются.

После замыкания маршрута информация о нем заносится в массив транзита МТ и исключается из МУМ. Информация о маршруте, заносимая в МТ, включает в себя адрес записи маршрута в массиве маршрутов (ММ) и признак вида обработки, который определяет следующий статус маршрута:

- обработка маршрута прекращена;

- маршрут подготовлен к открытию пригласительного сигнала;

- маршрут с разрешающим показанием;

- открытие сигнала по маршруту с выдержкой времени;

- открытие сигнала по маршруту производится после освобождения пути приема или участка удаления.

Все маршруты, в которых необходимо открыть светофор, помещаются через МТ в массив маршрутов с разрешающим показанием ММРП, а затем производится выбор и включение требуемого в данный момент показания светофора.

Если маршрут устанавливается со снятием части условий безопасности, то адрес маршрута передается в МТ с признаком вида обработки «снятие условий безопасности», чем создаются условия для последующего открытия пригласительного сигнала.