Дипломная работа (ВКР) — бакалавр, специалист на тему Системы автоматизации технологических процессов на сортировочных станциях

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ. 4

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СИСТЕМ
ГОРОЧНОЙ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЦЕНТРАЛИЗАЦИИ ГАЦ.. 6

2. ОБЗОР И АНАЛИЗ УСТРОЙСТВ ЗАЩИТЫ
СТРЕЛОК ОТ ПЕРЕВОДА ИХ ПОД ВАГОНАМИ.. 10

2.1 Горочная нормально разомкнутая РЦ
25 Гц. 10

2.2 Датчики индуктивного типа. 14

2.3 Фотоэлектрические датчики. 18

2.4 Индуктивно-проводной датчик (ИПД) 22

2.5 Радиотехнические датчики (РТД) 26

2.5.1 Общие сведения. 26

2.5.2 Структурная и функциональная
схемы РТД-С.. 27

2.5.3 Геометрия формирования зоны
действия антенн РТД-С.. 30

3. РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСИРОВАННОЙ
ЗАЩИТЫ СТРЕЛОК (КЗС) 31

3.1 Технические требования к системе
КЗС.. 31

3.2 Принцип действия системы КЗС.. 34

3.3 Алгоритмы комплексирования. 38

3.4 Схема комплексированной защиты
КЗС.. 42

4. ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КЗС.. 46

4.1 Обеспечение требуемой
достоверности обнаружения РТД-С.. 46

4.2 Алгоритм расчета характеристик
достоверности обнаружения с помощью ЭВМ   50

4.3 Оценка достоверности обнаружения
с использованием имитационного моделирования. 54

4.3.1 Размещение крепежных стоек
РТД-С в плане. 54

4.3.2 Размещение модулей в
вертикальной плоскости. 55

4.3.3 Рекомендации по установке и
юстировке РТД-С.. 57

5. РАСЧЁТ НАДЁЖНОСТИ.. 58

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 62

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.. 64

Введение:

Важная
роль принадлежит сортировочным станциям. Наиболее высокой эффективности в
работе сети дорог можно добиться при концентрации переработки вагонопотоков на
небольшом числе хорошо оснащенных современными техническими средствами
сортировочных комплексов, обеспечивающих поточность выполнения операций.
Дальнейшая интенсификация переработки вагонов на сортировочных станциях
возможна на основе комплексной механизации и автоматизации их технологического
процесса.

Отечественный
и зарубежный опыт показывает, что повысить перерабатывающую способность
сортировочных станций можно прежде всего сооружением механизированных и автоматизированных
горок, использованием электронно-вычислительной техники для управления и
планирования работы. Рассмотрим историю развития горочных систем.

К
1940 г. горочной электрической централизацией без элементов автоматизации, со
стрелочными рукоятками, размещаемыми по плану горловины горки, было оборудовано
36 сортировочных горок (68% их общего числа в СССР). Эту систему разработали в
институте Транссигналсвязьпроект (ТССП).

Необходимость
переводить стрелки в интервалах между отцепами требовала большого числа
операторов, размещали которых на трех горочных постах, а если один пост был
островным с круговым обзором, то на двух. Это влекло значительные капитальные и
эксплуатационные расходы.

Сократить
число постов до одного и операторов до одного на два пучка путей сортировочного
парка (СП) удалось, используя устройства накопления маршрутов скатывания
отцепов и автоматического перевода стрелок. Это было достигнуто в горочной
автоматической централизации (ГАЦ), построенной в 1946 г. на станции Брянск под
руководством сотрудников Всесоюзного научно-исследовательского института
железнодорожного транспорта (ВНИИЖТ) А.М. Брылеева и Н.М. Фонарева.

Специалисты
института Гипротранссигналсвязь (ГТСС) усовершенствовали и перевели эту систему
на блочный монтаж, после чего она стала называться БГАЦ и получила широкое
распространение на железных дорогах. Управлять маршрутами в БГАЦ можно нажатием
кнопки с номером пути СП перед вступлением очередного отцепа на головную
стрелку (маршрутный режим) или накоплением маршрутов (программный режим)
нажатием кнопок перед началом роспуска. В ранних установках число накапливаемых
маршрутов достигало 35, а в последних — составляет 11 или 6, что повысило
надежность работы накопителя. Ошибочно введенное задание можно исправить
повторным накоплением всех заданий или в момент начала его реализации перед
вступлением отцепа на головную стрелку во время роспуска состава.

К
достоинствам БГАЦ следует отнести простоту электрических схем, надежность, а к
недостаткам — применение требующих больших затрат на техническое обслуживание
телефонных реле РКН, потерю маршрутного задания отцепу в случаях нагона им
впереди идущего или ошибочного разделения отцепа на вершине горки, а также
отсутствие фиксации номеров путей скатывающихся отцепов.

Стремление
к дальнейшей автоматизации управления маршрутами привело к созданию горочных
программно-задающих устройств (ГПЗУ), позволяющих накапливать и передавать в
ГАЦ информацию о всех подлежащих роспуску составах, находящихся в парке
прибытия. В качестве носителя информации в ГПЗУ системы ВНИИЖТа использовали
перфокарты, а в ГПЗУ системы ГТСС — магнитофонную ленту.

Объектом
в работе выступает сортировочная станция.

Предметом
являются системы автоматизации технологических процессов.

Цель
работы – исследовать системы автоматизации технологических процессов на
сортировочных станциях.

В
соответствии с целью, в работе нужно решить следующие задачи:

1.
Провести аналитический обзор систем горочной автоматической централизации ГАЦ.

2.
Выполнить обзор и анализ устройств защиты стрелок от перевода их под вагонами.

3.
Провести разработку комплексированной защиты стрелок (КЗС).

4.
Сделать имитационное моделирование КЗС.

5.
Произвести расчет надежности.

Практическая
значимость работы состоит в том, что её результаты можно использовать при
изучении любых вопросов, связанных с сортировочными станциями и автоматизацией.

Структура
работы включает в себя введение, 5 разделов, заключение и список использованной
литературы.

Заключение:

Неотъемлемой частью процесса
железнодорожных перевозок является техническая работа, связанная с обработкой
грузовых поездов на специальных станциях, называемых верфями.

Современные
задачи по управлению техническими процессами дворов выполняют не только
непосредственное управление транспортным объектом (поперечным сечением), но и
постоянный мониторинг транспортных средств, то есть их отслеживание в реальном
времени и регистрация в зоне движения. Поэтому задачи системы ГАТс-МН
значительно усложняются за счет добавления функциональных решений,
автоматизирующих создание пересекающихся маршрутов.

С
помощью микропроцессорной техники вы можете повысить уровень безопасности,
значительно уменьшить место для установки оборудования, снизить
энергопотребление, сократить объем строительно-монтажных работ и снизить
эксплуатационные расходы. Помимо значительного сокращения количества релейных
элементов, микропроцессорные системы легко выполняют такие функции, как запись
и документирование процессов технических процессов и операторов в заданное
время. Заслуживают внимания и преимущества микропроцессорных систем, такие как
возможность выполнять комплексную диагностику путем мониторинга всех отказов
оборудования, прогнозирования предаварийных состояний и отображения этой
информации на дисплее автоматического электромеханического привода.

Системы
предотвращения накипи на базе микропроцессоров имеют неоспоримые преимущества
при создании сложных систем автоматизации дворов, поскольку они позволяют легко
подключать источники данных основного этажа к системам с высокой степенью
обработки данных.

Автоматизация
подъемной автоматики повышает эффективность двора за счет завершения
модернизации подсистемы. Экономический эффект достигается за счет: снижения
стоимости технических работ; экономия средств за счет сокращения времени
простоя поездов; улучшение счетчиков времени безотказной работы оборудования;
Источник питания; сохранность вагонов и грузов; снижение износа тормозных шин
замедлителей.

В
соответствии с реорганизацией структуры управления движением станции
железнодорожной сети России были разделены на две категории: сетевые и
региональные, и утвержден их перечень. Несмотря на относительно небольшое
количество станций на РЖД, их значение постоянно растет.

Следует
отметить, что рулевые насосы с очень незначительной площадью поверхности
концентрируют большое количество технических средств, различающихся принципами
построения и физической основой работы, объединенных в одну сложную систему
управления с множеством функциональных зависимостей и современностью. Таким
образом, неровности, подключенные к интегрированным системам, используют
пневматические замедлители, поршневое компрессорное оборудование, приводы
сцепления и рельсовые цепи, с одной стороны, радиолокационное оборудование,
микропроцессорное оборудование, с другой стороны, и современные компьютеры, с
одной стороны.

Улучшение
функций управления должно происходить в двух направлениях: повышение значимости
маршрутного транспорта, что приведет к минимизации количества переоборудования
вагонов на маршруте, и внедрение автоматизации, охватывающей процесс вывода из
эксплуатации — путем создания поездов прямо на станциях. Основное назначение сортировочной станции
— принимать поезда, подлежащие остановке, разделять поезда, разбирая их на
группы вагонов, и направлять каждый к определенным путям, где будут созданы
новые рабочие места, а затем отправлять их по маршруту. Сортировка колосов (SG) играет важную роль
в предотвращении доставки товаров покупателям, сокращении времени простоя
вагонов и обеспечении их безопасности. Таким образом, в нынешнем контексте
приоритета показателей качества железнодорожного транспорта роль пограничников
не только уменьшилась, но и возросла, несмотря на значительное сокращение
рабочей нагрузки. От эффективности сортировочных механических и
автоматизированных стаканов зависит эффективность всей железнодорожной сети
России.

Фрагмент текста работы:

1.
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СИСТЕМ ГОРОЧНОЙ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЦЕНТРАЛИЗАЦИИ ГАЦ Горочная
автоматическая централизация ГАЦ является важным звеном в комплексных системах
автоматизации сортировочных горок. С помощью ГАЦ осуществляется автоматический
перевод стрелок распределительной зоны для образования маршрутов следования
каждому отцепу. На многих сортировочных горках централизуют все стрелки
распределительной зоны, сигналы и замедлители, организуя управление ими из одного
горочного поста. Для контроля разгона поезда перед рамой холма установили
светофор с указателем маршрута. Все стрелки оснащены скоростными
электроприводами СПГ-3, СПГБ-4, СПГ-4М. Все выключатели оснащены пневматическим
вентилятором и электрическим обогревателем с электроприводом. В
распределительной зоне с централизованными стрелками пути оборудуются стрелками
и двухточечными поручнями средней длиной 12,5 м.

С
помощью рельсовых цепей оборудуют зону наблюдения для перемещения выемок на
горной дороге и выполнения трассировки этих выемок. В современных решениях
гусеничные цепи у подножия холма, а также цепи соединительных деталей
заменяются различными точечными датчиками рельсов.

Обычно
используются открытые рельсовые цепи с питанием от сети переменного тока 25 и
50 Гц, которые во многих случаях дополняются устройствами контроля потерь на
шунтах в виде индуктивных датчиков, в том числе магнитных педалей (ПБМ-56, ДМ
88) и ЗС-75. блоки, фотоэлектрические устройства (снято с производства) и
датчики RTD S-radio.

Сегодня
многие слайды по-прежнему поддерживаются системой автоматического центрирования
блока высоты (BGATS) и системами GAC с контролем растворения — GAC-KR. Однако
эти системы были демонтированы как морально и физически устаревшие. Их заменят
микропроцессорные системы GAC — GAC MN. [5]

Тем
не менее, многие из основных функций системы GAC-KR были сохранены в
современных микропроцессорных системах. Поскольку анализ реализации схем
процессора достаточно сложен и не полностью нагляден, мы рассмотрим реализацию
важнейших функциональных и алгоритмических задач систем GAC на примере GAC-KR.

Система
GAC-KR, как и другие системы GAC, предназначена для реализации автоматической
программы разгрузки поездов вдоль холма с надежным мониторингом ее выполнения и
сообщением результатов мониторинга водителю. Построение микропроцессорных
систем GAC на основе алгоритмов.

Главной
особенностью системы ГАТС-КР является то, что она обеспечивает: комплексный
контроль горной местности, в том числе контроль движения автомобилей со
стандартизованным клиренсом и длинной колесной базой; хранение информации для
перевозчика о количестве разрезов, фактическом количестве автомобилей в нем и
желаемом маршруте обеспечивает всю информацию с панели управления и
электромеханической панели.