Тема: Етапи розвитку систем залізничної автоматики.

Заняття № 1

Вступ.

Мета: навчальна: ознайомити студентів із загальними принципами побудови автоматичних систем; ознайомити з історією їх розвитку Навчати студентів висловлюватися технічною мовою.

виховна: виховувати у студентів дисципліну, взаємоповагу, любов та інтерес до систем автоматики на залізничному транспорті, які вони вивчають.

розвиваюча: розвивати у студентів увагу, пам’ять, процеси мислення, логіку.

Тип заняття: лекція.

Тривалість: 90 хв.

Допоміжні матеріали та обладнання: підручник, проектор, ноутбук.

Хід заняття:

Етап заняття та його короткий зміст	Орієнтовний час
І. Організаційний момент: - рапорт чергового; - знайомство та перевірка присутніх на парі; -короткий змісттематичного плану на семестр: Л.Р., К.П., к.р.	10-15 хв.
ІІ. Перевірка домашнього завдання:
ІІІ. Повідомлення нового матеріалу: 1. Поняття «автоматика» та «телемеханіка». 2. Етапи розвитку систем автоматики на ЗТ. - механічна централізація - механоелектрична централізація - електроклямкова - ЕЦ релейного типу 3. Види систем ЕЦ. - вимоги ПТЕ до ЕЦ - структура ЕЦ - типи систем ЕЦ 1. Спочатку треба зрозуміти – а що ж таке автоматика. Автоматика - це коли продзвенів дзвоник на велику перерву, а в гуртожитку для студента починає грітися обід. Автоматика сьогодні допомагає людині на кожному кроці. При сучасному розвитку автоматики втілити в життя можна самі фантастичні мрії. Автоматика – слово грецьке, перекладається як САМОДІЮЧИЙ. Телемеханіка означає управління і контроль над механізмами на відстані. Функції автоматичних систем на ЗТ полягають в максимальному спрощенні та прискоренні керування руху поїздів при повному виконанні всіх вимог безпеки. Станційні (а саме станційні пристрої вивчає наша дисципліна) пристрої автоматики являють собою електричну централізацію. Що таке централізація? - централізація це комплекс пристроїв, що дає змогу керувати стрілками та світлофорами цілої станції з одного пункту (пост ЕЦ). 2. Подивимось як залізничники зароджували і розвивали ЕЦ. Розвиток систем телемеханічного керування стрілками та сигналами почався з механічної централізації. В цій системі стрілки і семафори керувалися механічно з допомогою важелів та стальних гнучких тяг, які були прокладені до стрілок та семафорів. Від сигналіста вимагалось докладати чимало зусиль при переведенні стрілок, тому радіус дії постів централізації був обмеженим, апаратура керування громіздка, а на приготування маршруту потрібно було від 5 до 15 хвилин. Система була складною і не могла забезпечити підвищення пропускної здатності та безпеки руху. Починаючи з 30-х років ХХ ст. з’явилась електрична централізація, в якій для переведення стрілок використовувалась енергія електричного струму. Першою системою була механоелектрична, де в якості сигналів служили світлофори. Рейкових кіл не було, що допускало відкриття світлофора на зайняту колію і не виконувало вимог безпеки. У 1930 – 1932 рр на станціях Москва-Пасажирська і Лосиноострівська була впроваджена вдосконалена МЕЦ, в якій були застосовані лише світлофорна сигналізація та суцільна ізоляція колій та стрілок. В цих пристроях використовувалось обладнання німецької фірми. Така ж система на вітчизняній апаратурі була побудована на ст. Ленінград – Пасажирський. У 1934 р була розроблена (ГТСС) та впроваджена на ст. Харків електроклямкова централізація. Апарат цієї централізації не мав ящика залежності і маршрутні замикання здійснювались електроклямками. Всіма розробками в даній галузі займався і займається по теперішній час ГТСС, що в Санкт-Петербурзі. В 1936-му році була розроблена і впроваджена ЕЦ релейного типу для малих станцій з числом стрілок до 25. Керування стрілками та сигналами і всі залежності між ними здійснювались з використанням релейної апаратури І класу надійності, механічні і електромеханічні замикання повністю виключені. Спочатку РЦ будували лише на малих станціях, щоб в експлуатаційних умовах перевірити надійність системи. З 1946 р було прийнято рішення будувати РЦ і на великих станціях. Дана централізація була з роздільним керуванням стрілками і відкритим стативним монтажем і в подальшому отримала назву уніфікованої. Керування стрілками та світлофорами велось з громіздкого пульта-табло, на якому розміщались стрілочні рукоятки та кнопки керування. Черговому при установці маршруту потрібно було виконувати багато дій, що не сприяло ефективності керування. Для підвищення швидкодії ЕЦ на дільничних станціях була впроваджена принципово нова система МРЦ. Вперше її побудували на ст. Москва-Пасажирська-Курська у 1949 році. В 1960-х роках було налагоджене виробництво малогабаритних реле типу НМШ, на базі яких були розроблені типові релейні блоки, з застосуванням яких на ст. Ленінград-Пасажирський-Московский була побудована перша БМРЦ. У зв’язку з випуском реле 4-го покоління серії РЕЛ привело до появи нових систем: УЕЦМ, ЕЦ-И, ЕЦК. (Рогачова, ст. 5) Подальшим розвитком ЕЦ стала розробка і впровадження в експлуатацію систем на мікропроцесорній елементній базі. Розроблені системи РПЦ (40% релейної апаратури) і МПЦ (10% релейної апаратури). Це дозволяє розширити функціональні можливості системи, підвищити надійність, зменшити розміри поста ЕЦ і застосувати в якості апарата керування АРМ ДСП на базі звичайного комп’ютера. (Рогачова ст. 5) Системи телемеханічного керування отримали велике розповсюдження на механізованих та автоматизованих гірках. З метою підвищення переробляючої здатності гірок розроблено та впроваджено цілий комплекс автоматичних пристроїв: БГАЦ; ГАЦ-КР; АРС; ГПЗУ-В; АЗСР; ТГЛ. Також впроваджують КГМ-РИИЖТ – комплексна система автоматичних пристроїв на базі МП для розформування поїздів на гірках. Завданням дисципліни і її роль в підготовці майбутніх спеціалістів полягає в тому, що студенти повинні: вивчити і знати конструкцію і роботу механізмів, апаратів; вміти читати електричні і монтажні схеми станційних пристроїв автоматики; вміти виявляти та усувати відмови в цих пристроях.   3. ВИДИ СИСТЕМ ЕЦ Основною елементною базою систем ЕЦ є релейна апаратура, тому дана система отримала назву релейної централізації. Релейна централізація у відповідності до вимог ПТЕ не повинна допускати: - відкриття вхідного світлофора при маршруті, встановленому на зайняту колію; - переведення стрілки під рухомим складом; - відкриття світлофора, що огороджує даний маршрут, якщо стрілки не поставлені у відповідне положення; - переведення стрілки, що входить до маршруту або відкриття світлофора ворожого маршруту при відкритому світлофорі, що огороджує вже встановлений маршрут. Є ще й такі вимоги, які ЕЦ повинна забезпечувати: - взаємне замикання стрілок і сигналів; - контроль розрізу стрілки з одночасним перекриттям світлофора, що огороджує даний маршрут; - контроль положення стрілок і зайнятості колій та стрілочних секцій на апараті управління; - можливість маршрутного та роздільного керування стрілками і світлофорами, проведення маневрових переміщень за показаннями маневрових світлофорів, а при необхідності передачу стрілок на місцеве управління. До складу ЕЦ входять: - апарат управління; - релейна апаратура, що забезпечує вимоги безпеки руху поїздів; - джерела живлення; - стрілочні електроприводи для централізованого управління і контролю положення стрілок; - світлофори; - електричні рейкові кола; - кабельні мережі.   По способу розміщення апаратури управління і джерел живлення ЕЦ будують з місцевими і центральними залежностями і джерелами живлення. При місцевих залежностях релейну апаратуру розміщують в релейних будках в горловинах станції; при центральних – в центрі станції – на посту ЕЦ або в станційному приміщенні. Місцеві джерела живлення у вигляді акумуляторів встановлюють в батарейних шафах біля вхідних світлофорів і в районі стрілочних горловин. В пристроях ЕЦ застосовують два види управління стрілками – індивідуальний (роздільний) та маршрутний. При індивідуальному управлінні перевід стрілок, що входять до маршруту, здійснюють натисканням окремих кнопок чи переведенням комутаторів, які розміщені на пульті ДСП. А при маршрутному – перевід стрілок і відкриття світлофора здійснюється натискання лише двох кнопок – початку і кінця маршруту. Застосовують декілька видів ЕЦ. РЦМ (релейна централізація з місцевими залежностями і місцевими джерелами живлення). Застосовувалась на малих станціях (до 15 стрілок). Релейна апаратура розташовувалась в релейних будках чи шафах в горловині станції. Недоліком системи є розосередженість апаратури, що ускладнює обслуговування і здорожує будівництво. Дану систему в новому будівництві не застосовують. РЦЦМ (релейна централізація з центральними залежностями і місцевими джерелами живлення). В цій системі пост ЕЦ не будують, і релейну апаратуру розташовують в станційному приміщенні, де знаходиться ДСП, і частково в релейних шафах, які встановлені біля вхідних світлофорів і в районі стрілочних горловин. В системі застосовано принцип роздільного керування, яке ведеться з пульта управління. Недоліками системи є розосередженість апаратури, застосування низьковольтних електроприводів, великого числа акумуляторів, відсутність маневрових маршрутів. Майже не застосовується. РЦЦ (релейна централізація з центральними залежностями і джерелами живлення). Релейну апаратуру і джерела живлення розташовують на посту ЕЦ, що покращує умови обслуговування, дозволяє застосовувати більш досконалі джерела живлення. Спочатку дану РЦ будували на дільничних станціях, де керування ведеться з пульта-табло, на якому розміщені стрілочні і сигнальні кнопки. Стрілочними кнопками переводять стрілки, а сигнальними відкривають світлофори. В цій системі електричні схеми будують по плану станції, що значно спрощує схеми, скорочує кількість релейної апаратури і дозволяє включати централізовані маневрові маршрути. З метою уніфікації повна схема для всіх видів маршрутів розділена на типові схемні вузли, з яких може бути побудована повна схема ЕЦ для станції з будь-яким колійним розвитком. Починаючи з 60-х років минулого століття РЦЦ застосовують на проміжних станціях. Керування ведеться з пульта блочного типу з жолобковою сигналізацією, на якому біля повторювачів світлофорів розташовані маршрутні кнопки. Послідовним натисканням кнопок початку і кінця маршруту виконують спрощений маршрутний набір простих поїзних і маневрових маршрутів. РЦЦ з маршрутним набором. Релейна апаратура і джерела живлення знаходяться на посту ЕЦ, де для керування є пульт-табло або пульт-маніпулятор з маршрутними кнопками. При установці маршруту послідовним натисканням маршрутних кнопок початку і кінця маршруту здійснюють задання поїзних чи маневрових маршрутів. По закінченні набору відбувається одночасний перевід всіх стрілок в даному маршруті і після їх переводу – відкриття світлофора. Маршрутне керування дозволяє встановити самий складний маршрут за 5-7 с замість 30 – 40 с при роздільному управлінні, що значно підвищує пропускну здатність дільничних станцій. Релейна апаратура розміщена в типових блоках. Система в такому виконанні отримала назву БМРЦ. На заводі-виготівнику організовано масове виробництво типових блоків. Блочна структура дозволяє спростити проектування, скоротити строки будівництва, покращити умови експлуатації. Переваги блочної структури дозволяють застосовувати її на проміжних станціях у вигляді блочної ЕЦ з роздільним керуванням (БРЦ). БГАЦ (блочна гіркова автоматична централізація). Систему БГАЦ застосовують на автоматизованих сортувальних гірках для управління стрілками в розподільчій зоні підгіркового парка. Апаратура управління і джерела живлення розміщуються на гірковому посту, де встановлено гірковий пульт управління, на якому є кнопки переключення режимів роботи БГАЦ і стрілочні комутатори для роздільного керування стрілками. Окрім роздільного, передбачено також маршрутний, програмний і автоматичний режими управління. В маршрутному режимі натисканням кнопки номера маршруту стрілки, що до нього входять переводяться автоматично; в програмному і автоматичному режимі робота БГАЦ відбувається по заданій програмі розпуску поїзда без участі оператора. Не за горами той час, коли масово почнуть впроваджувати мікропроцесорні системи управління на ЗТ.	50 хв.
ІV. Закріплення нового матеріалу: · відповіді на запитання, які виникли у студентів під час ознайомлення з новим матеріалом; · повторення основних пунктів, перевіряючи студентів на сприйняття нового матеріалу.	10-15 хв.
V. Аналіз роботи на уроці. Повідомлення домашнього завдання: 1) Вивчити матеріал за літературою Л.1 на ст. 3-8 + конспект і додаткова література. 2) Закріпити знання історії розвитку систем ЕЦ, її видів та місць застосування. 3) Володіти технічною мовою.	10 хв.
Примітка: з метою оперативного закріплення нового матеріалу відповіді на запитання студенти отримують протягом викладання нового матеріалу, але в декілька етапів.

Дата добавления: 2015-11-14