Железнодорожной автоматики и телемеханики

Автоматикой и телемеханикой называется отрасль техники, обеспечивающая контроль и управление производственными процессами. Железнодорожная автоматика и телемеханика способствуют повышению производительности труда, увеличению пропускной способности, обеспечению безопасности движения поездов, улучшению условий и культуры труда железнодорожников, совершенствованию методов обслуживания. Эти устройства позволяют более эффективно использовать весь комплекс технических средств железнодорожного транспорта, обладая высокими показателями эксплуатационной, технической и экономической эффективности.

Средства автоматики и телемеханики заменяют труд человека при контроле и управлении производственными процессами. Наиболее общей и совершенной системой автоматики является система автоматического регулирования (САР). Различные виды САР отличаются принципом действия, конструкцией элементов, областью применения и т. п. Однако они имеют ряд общих функциональных узлов, позволяющих представить любую систему САР в виде общей функциональной схемы.

В системе автоматического регулирования (рис. 1.1, а) измерительный орган (датчик Д) измеряет регулируемую величину. В качестве измерительного органа используют датчик, преобразующий регулируемую величину в пропорциональную ей другую физическую величину, удобную для воздействия на орган сравнения ОС. Элементами, выполняющими функции измерительного органа, могут быть тахогенератор, преобразующий скорость вращения в ЭДС, или ток; термопара, преобразующая изменение температуры в ЭДС; мембрана, преобразующая изменение давления в перемещение, и т. п. Измерительные органы, как правило, должны потреблять малую мощность, чтобы не нарушать регулируемый процесс.

Задающий орган ЗО служит для задания установленного значения регулируемой величины. Функции этого органа могут выполнять простые элементы, например, реле, кнопка, рукоятка, если задание является постоянным, или сложные, если задание является переменным и должно вычисляться в зависимости от конкретных значений нескольких переменных.

Орган сравнения ОС предназначен для определения отклонения фактического значения регулируемой величины от заданного в результате их сравнения. Для обеспечения работы органа сравнения необходимо, чтобы выходные параметры измерительного и задающего органов имели одинаковую физическую величину.

При отклонении фактического значения от заданного орган сравнения передает воздействие на исполнительный орган ИО, который восстанавливает заданное значение регулируемой величины объекта регулирования ОР.

Таким образом, САР представляет собой замкнутую цепь воздействий: объект — на измерительный орган (датчик) — орган сравнения — исполнительный орган — объект регулирования. Поэтому рассмотренная структура САР называется также замкнутой системой автоматического управления. Замкнутая цепь воздействий состоит из двух основных частей. Одна из них контролирует регулируемую величину, а другая — управляет ею.

Функциональная схема САР может содержать и другие элементы. Во многих случаях, например, между органами сравнения и исполнительным имеется усилительный орган, так как мощность на выходе органа сравнения обычно невелика и недостаточна для управления исполнительным органом.

На железнодорожном транспорте широко распространены разомкнутые системы автоматического регулирования, в которых осуществляется лишь одна из функций САР — автоматический контроль или автоматическое управление.

В системах автоматического контроля (рис. 1.1, б) измерительный орган (датчик Д) воздействует на указательный орган УО, который сигнализирует или записывает значение контролируемой величины или положение объекта (контроль положения стрелок, сигналов, свободности путей и т. п.). Функция управления объектом здесь отсутствует и может выполняться другой системой.

В системе автоматического управления (рис. 1.1, в) функция контроля отсутствует. Объект может контролироваться другой системой.

В системах автоматики расстояние между объектом управления или объектом контроля и пунктом управления или пунктом контроля невелико. Если требуется осуществлять управление или контроль удаленными объектами, то необходимы специальные технические средства для сокращения числа каналов связи между пунктами и объектами управления и контроля. В этом случае системы автоматики преобразуются в системы телемеханики. Системы телемеханики отличаются от систем автоматики тем, что они содержат каналы связи КС, шифраторы Ш, передатчики Пер, приемники ПРи дешифраторы ДШ.

К системам телемеханики относят телерегулирование (рис.1.2, а), телесигнализацию (рис. 1.2, б),телеуправление (рис. 1.2, в).

Применение систем телемеханики дает возможность управления и контроля большим числом удаленных объектов из одного центрального пункта с использованием небольшого числа (часто одного) каналов связи. Различия между системами автоматики и телемеханики условны. На практике не во всех случаях можно провести четкую границу между системами автоматики и телемеханики. Часто применяют комплекс устройств, содержащий несколько систем автоматики и телемеханики.

На железнодорожном транспорте для повышения пропускной способности и обеспечения безопасности движения поездов используют следующие основные системы автоматики и телемеханики, обеспечивающие нормальное функционирование устройств сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ).

Автоматическая блокировка (автоблокировка) — система интервального регулирования движения поездов на перегонах при помощи путевых светофоров, показания которых изменяются автоматически под действием движущихся поездов. При автоблокировке межстанционные перегоны делят на блок-участки, каждый из которых ограждается проходным светофором. Блок-участок оборудуют рельсовой цепью, которая является датчиком информации о наличии или отсутствии на ней поезда. Светофоры сигнальными огнями передают информацию о состоянии впереди лежащих блок-участков. Воспринимая эту информацию, машинисты движущихся поездов регулируют скорость поездов в соответствии с показаниями светофоров.

Автоматическая локомотивная сигнализация и автостопы (АЛС) — устройства, предназначенные для повышения безопасности движения поездов и улучшения условий работы локомотивных бригад. Устройства АЛС обеспечивают автоматическую передачу с пути и прием на локомотиве сигналов, соответствующих показаниям путевого светофора, к которому приближается поезд.

В зависимости от совершенства и уровня решаемых эксплуатационных задач различают системы АЛС с контролем бдительности, контролем скорости и авторегулировкой скорости.

При контроле бдительности поезд останавливается автоматически, если после предупреждения (например, звукового сигнала) о смене сигнала на более запрещающий или по истечении контрольного времени машинист нажатием рукоятки бдительности не подтвердит бдительность. Контроль бдительности может быть неоднократным или периодическим.

Система АЛС с контролем скорости по техническим признакам относится к разомкнутым системам автоматического регулирования. Снижение скорости до значения, определяемого сигналом АЛС, производит машинист. Если машинист не выполнит заданную программу снижения скорости, то произойдет автоматическое торможение.

Наиболее совершенной является система АЛС с авторегулировкой скорости, которая представляет собой замкнутую систему автоматического регулирования (см. рис. 1.1, а). Объектом регулирования является скорость поезда. Заданная скорость движения определяется сигналом АЛС (задающий орган), а фактическая скорость движения контролируется скоростемером (датчиком), связанным с колесом локомотива. Информация о заданной и фактической скорости движения сравнивается в органе сравнения. Если фактическая скорость превышает заданную, создается воздействие на исполнительный орган, связанный с тормозами поезда; начинается торможение и снижение скорости до заданной величины, после чего торможение прекращается. Фактическая скорость непрерывно фиксируется скоростемером (датчиком). Таким образом, система автоматического регулирования скорости обеспечивает автоматическое снижение скорости до заданной.

Полуавтоматическая блокировка — система регулирования движения поездов на линиях с неинтенсивным движением, при которой правом на занятие поездом перегона является разрешающее показание выходного сигнала станции. Открытие сигнала производит дежурный по станции или блокпосту, а закрытие осуществляется автоматически от воздействия движущегося поезда. Прибытие поезда в полном составе и освобождение перегона подтверждает дежурный по станции.

Автоматический диспетчерский контроль представляет собой систему телесигнализации (см. рис. 1.2, б) о местоположении поездов на участке, состоянии сигналов и свободности путей на промежуточных станциях и другую информацию.

Автоматическая переездная сигнализация и автоматические шлагбаумы — ограждающие устройства на переезде, обеспечивающие автоматическое включение светофорной сигнализации для автотранспорта и автоматическое закрытие шлагбаумов (при их наличии) при приближении поезда. Эти устройства предназначены для обеспечения безопасности движения поездов при пересечении железных дорог в одном уровне с автомобильными. Переездная сигнализация выключается и шлагбаум открывается автоматически после освобождения поездом переезда.

Электрическая централизация стрелок и сигналов — комплекс станционных устройств автоматики и телемеханики, позволяющий управлять стрелками и сигналами целой станции (или отдельной ее части) из одного пункта (поста ЭЦ), обеспечивающий безопасность движения поездов и высокую пропускную способность станции. При всех видах электрической централизации для перевода стрелок устанавливают электроприводы; приемо-отправочные пути и стрелочные участки оборудуют рельсовыми цепями; в качестве сигналов применяют светофоры. В зависимости от типа электрической централизации управление стрелками может быть раздельным или маршрутным. При раздельном управлении маршрут устанавливают переводом каждой входящей в маршрут стрелки нажатием кнопки или поворотом стрелочной рукоятки, после чего нажатием сигнальной кнопки открывают сигнал. При маршрутном управлении стрелки переводят, и сигнал открывают нажатием двух или нескольких кнопок на пульте управления.

Диспетчерская централизация — комплекс устройств, в состав которого входят устройства электрической централизации на станциях, автоблокировка на перегонах и кодовые системы телеуправления (ТУ) и телесигнализации (ТС) для передачи команд управления с центрального пункта и передачи извещений с контролируемых объектов на центральный пункт.

Устройства диспетчерской централизации дают возможность управлять из одного пункта стрелками и сигналами в пределах диспетчерского участка протяженностью до 300 км. Современные системы диспетчерской централизации дают возможность управлять объектами, удаленными от пункта управления практически на любое расстояние.

Автоматизация сортировочных горок — комплекс устройств, предназначенный для повышения перерабатывающей способности сортировочных горок и обеспечения безопасности движения, состоящий из горочной автоматической централизации (ГАЦ) для автоматического перевода стрелок по маршрутам следования отцепов; системы автоматического регулирования скорости скатывания отцепов (АРС), обеспечивающей интервальное и прицельное торможение для поддержания необходимых интервалов между отцепами; автоматического задания скорости роспуска (АЗСР), обеспечивающего возможность роспуска состава с переменной скоростью с целью повышения перерабатывающей способности горки; телеуправления горочным локомотивом (ТГЛ) для автоматического регулирования скорости надвига состава на горку без участия машиниста; программно-задающих устройств (ГПЗУ), позволяющих получить наиболее эффективный режим роспуска отцепов на сортировочной горке.

Основные положения и порядок работы устройств СЦБ, как и других сооружений и устройств железнодорожного транспорта, устанавливаются Правилами технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации (ПТЭ), точное выполнение которых обеспечивает слаженность работы всех звеньев железнодорожного транспорта, четкую и бесперебойную работу железных дорог и безопасность движения.

В соответствии с требованиями ПТЭ для обеспечения безопасности движения, а также для четкой организации движения поездов и маневровой работы служат сигналы. Сигнал является приказом и подлежит беспрекословному выполнению. На железнодорожном транспорте применяют только сигналы, утвержденные министром транспорта. В качестве постоянных сигналов применяют светофоры. При повреждении на светофоре должен автоматически загораться красный огонь, а на предупредительном светофоре — огонь, соответствующий запрещающему показанию связанного с ним основного светофора.

С устройствами, описанными в разделе 2.1, можно ознакомиться по [1, 2].

1.Для чего предназначены средства железнодорожной автоматики и телемеханики?

3.Из каких элементов состоит функциональная схема управления?

4.Из каких элементов состоят схемы телеуправления и телесигнализации?

5.Для чего предназначена автоблокировка, полуавтоматическая блокировка и автоматическая локомотивная сигнализация?

6.Для чего предназначена электрическая и диспетчерская централизация?

7.Какие устройства входят в комплекс средств автоматизации сортировочных горок?

Запустить на персональном компьютере (ПК) программу 1 (см. приложение 7) и ознакомиться с ее действием.

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: