Микропроцессорные системы автоблокировки

Номенклатура ТЭЗ МПП такая: узел центрального процессора и ячейки запуска, узел схемы контроля, источник питания и полосовой фильтр.

Блок БПП предназначен для приема, обработки, формирования и передачи информации. Он имеет два варианта исполнения. В первом варианте БПП рассчитан для работы по рельсовой линии - БПП-НКС, во втором - по проводной линии связи - БПП-СПИ. При работе по непрерывно

му каналу связи используется несущая частота 174,38 Гц, а при работе с системой передачи информации - 2790 Гц.

Блок БПП имеет троированную мажоритарную структуру с аппаратным резервированием (рис.4.29). Мажоритарный принцип построения аппаратуры предполагает сравнение результатов функционирования комплектов аппаратуры и принятие решения о правильности работы устройства в целом методом голосования по большинству одинаково работающих узлов. Например, в системе АБ-Е1 принято, что микроэлектронные блоки автоблокировки отвечают требованиям безопасности, если в процессе работы как минимум два комплекта из трех показывают одинаковые результаты выполнения алгоритма обработки сигналов.

Блок БПП-НКС выполнен на элементах жесткой логики с применением микросхем малой и средней степеней интеграции серий 133, 1533. В состав БПП входят полосовой фильтр ПФ, усилитель-ограничитель УО, трехкомплектные модем и кодек, схема контроля и модуль диагностики СК и МД, ячейка запуска ЯЗ и синтезатор частот.

Рис. Структурная схема приемопередатчика системы АБ-Е1

Полосовой фильтр ПФ в зависимости от исполнения БПП настроен на несущую частоту канала 174,38 или 2790 Гц. Усилитель-ограничитель обеспечивает формирование сигнала TTL-уровня, необходимого для работы микросхем. Этот сигнал подается на входы трех комплектов демодулятора. Демодуляция ФРМ-сигнала осуществляется по методу однократной пробы. Измерение разности фаз сводится к оценке временного интервала между фронтами информационных сигналов, соответствующих максимуму отношения "сигнал/помеха" в течение элементарной посылки ФРМ-сигнала.

На выходах демодуляторов образуются последовательные кодовые комбинации. По первому подканалу передаются синхрогруппы СГ, а по второму - кодовые комбинации КК. По фронту сигнала тактовой синхронизации ТС принимается решение о разности фаз между соседними посылками кодовых комбинаций.

Обработка информации непрерывного канала связи в БПП сводится к выделению сигнала цикловой синхронизации (ЦС), обеспечению кодовой защиты от сигналов соседних блок-участков по сигналу ЦС, декодированию КК, принятию решения об информационном значении КК, формированию управляющего сигнала для возбуждения сигнальных реле, формированию кодовых комбинаций в первом и втором фазовых подканалах в соответствии с поездной ситуацией.

Поступающие по 1ПК и 2ПК данные декодер ДК преобразует из последовательной формы в параллельную и обеспечивает сравнение принятых кодовых комбинаций с контрольными, хранящимися в ПЗУ: Для "разрешенных" синхрогрупп осуществляется декодирование кодовой комбинации, которая затем преобразуется в информационную последовательность, соответствующую количеству свободных блок-участков. Эта последовательность по шине управления реле ШУР подается на схему контроля для включения сигнальных реле 30, 31, 32, а также по шинам выбора кода ШВК и синхрогруппы ШВС на датчик кодовых комбинаций ДКК для формирования сигналов, передаваемых в рельсовую цепь соседнего блок-участка.

Датчик кодовых комбинаций ДКК преобразует входную информацию в последовательную для передачи по двум подканалам: D1 (синхрогруппы) и D2 (кодовые комбинации). Эти данные поступают на модулятор М. ФРМ-сигнал подается на усилитель мощности УМ, выход которого через устройства защиты и согласования УЗС подключен к передающему концу рельсовой цепи.

Схема контроля осуществляет контроль синхронности работы трех комплектов БПП. При исправности комплектов контрольные сигналы КТ и идентичны. Если произошел сбой в одном из комплектов, то БПП реконфигурирует и продолжает работать в двухкомплектном составе. СК фиксирует возникшую неисправность и с помощью модуля диагностики осуществляет перезапуск комплектов. В процессе восстановления работоспособного состояния отказавшего комплекта информация на выходах БПП не теряется. Если отказавший комплект не восстанавливается, то СК после восьми импульсов перезапуска отключает выходы неисправного комплекта. Погашенное состояние светодиода "Частичный отказ" свидетельствует о предотказном состоянии БПП. На передней панели блока осуществляется индикация номера отказавшего комплекта. При возникновении отказов в одном из оставшихся или обоих комплектах происходит переход схемы в защитное состояние. Тогда все выходы БПП отключаются. Гаснет светодиод "Полный отказ", свидетельствующий о полной неработоспособности БПП.

Синтезатор частот вырабатывает сигналы рабочих частот, используемые для работы узлов БПП: 64fн - сигнал тактовой частоты для основных узлов БПП; U-сигнал контрольной частоты; F3 - сигнал запуска, с помощью которого осуществляется перезапуск комплектов.

Конструктивно узлы БПП размещены на четырех типовых элементах замены. ТЭЗ включают в себя: полосовой фильтр, три узла модемов и кодеков, ячейку запуска, схему контроля, источник питания вместе с усилителем мощности.

Питание рельсовых цепей (рис.4.30) осуществляется навстречу движения поездов для того, чтобы передаваемую информацию могли воспринимать локомотивы, оборудованные системой АЛС-ЕН. Для пропуска тягового тока в обход изолирующих стыков на границах рельсовых цепей устанавливают дроссель-трансформаторы ДТ-0,6 и ДТ-0,2 при электротяге постоянного тока и ДТ1-150 на участках, оборудованных системой тяги переменного тока. Для защиты аппаратуры питающих концов от перенапряжений, возникающих при грозовых разрядах и коротких замыканиях контактной сети, служат разрядники FU (РВНШ-250). В рельсовых цепях участков переменного тока дополнительно устанавливается автоматический выключатель многоразового действия QF(ABM-1). На релейных концах для защиты отмешающего воздействия импульсных помех на микропроцессорный путевой приемник, кроме рассмотренных устройств, устанавливается электронный блок защиты БЗЭ-1 с гасящим резистором R1.

Рис.а. Принципиальная схема рельсовой цепи автоблокировки АБ-Е1 при электротяге постоянного тока

Питание рельсовой цепи рабочими сигналами осуществляется от усилителя мощности УМ (см. рис.4.29) приемопередатчика, нагрузкой которого служит питающий трансформатор ПТ (ТКУ). Напряжение на выходе ПТ регулируется с использованием секционированной вторичной обмотки. Трансформатор ДС выполнен на ленточном сердечнике с зазором 0,5 мм, что исключает возможность его насыщения при больших электрических нагрузках. Емкость Сп блоков конденсаторов БК-1 и БК-2 совместно с обмоткой дросселя согласования ДС образуют последовательный колебательный контур, настроенный в резонанс на несущую частоту рабочего сигнала. Добротность этого контура на рабочей частоте составляет 8-10 единиц. Такая схема включения улучшает условия передачи сигналов в рельсовую линию и обеспечивает защиту выхода усилителя мощности от перегрузки при шунтировании поездом питающего конца рельсовой цепи благодаря расстройке последовательного контура, состоящего из конденсатора Сп и обмоток дросселя согласования ДС1.

 Скачать реферат