CC BY
75
Автоматика, телемеханика и связь на железных дорогах
99
Квадратичная Ду^ 36.808 616.86
Равномерная Ду.|| 127.31 2995.7
• Нормы погрешностей интерполяции кубическим сплайном суммарного пассажиропотока:
Квадратичная ||Ду.|| = 3277.6, равномерная ||Ду||к =4597.9;
• Абсолютные нормы погрешностей приближения суммарного пассажиропотока кубическим сплайном:
Квадратичная ЦДу.Ц = 127.18, равномерная ||Ду||к =495.12;
• Относительные нормы погрешностей приближения суммарного пассажиропотока кубическим сплайном:
Квадратичная ЦДуЦ^ = 0.02847, равномерная |Ду|ко= 0.17017;
• Абсолютные нормы погрешностей приближения дифференциального пассажиропотока кубическим сплайном:
Квадратичная |Дуг.|| = 218.26, равномерная ||Ду ||к = 808.09;
• Относительные нормы погрешностей приближения дифференциального пассажиропотока кубическим сплайном:
Квадратичная ||Дуг.|| = 1.7499, равномерная ||Ay||Ko = 13.848.
3. Заключение
Из проведенного анализа результатов расчетов и сравнения их с опытными данными следует, что полученные аналитические выражения с достаточной точностью описывают пассажиропоток метрополитена и могут использоваться как модель входного пассажиропотока.
4. Литература
Бахвалов Н.С. Численные методы.- М.: Наука, 1973
УДК 621.316.923
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ПЛАВКИХ
ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ
Д.Л. Павлов
Известия Петербургского университета путей сообщения
2004/1
100
Автоматика, телемеханика и связь на железных дорогах
Аннотация
Надежность системы, использующей плавкие предохранители, зависит от надежности самого предохранителя. Рассмотрены вопросы мониторинга плавких предохранителей. Разработана информационная структура узлов и сети мониторинга.
Ключевые слова: плавкий предохранитель; мониторинг состояния; CAN-сеть
Введение
Плавкие предохранители представляют собой устройство одноразового принципа действия с контролем или без контроля перегорания. Принцип работы плавких предохранителей заключается в разрушении электрической цепи при увеличении силы тока. Данный принцип работы широко используется в различных технических устройствах и представляет собой частный случай включения элемента с запрограммированным ослаблением по надежности, которое ведет к разрушению системы по заранее намеченной траектории. Это дает возможность сохранить ценные узлы системы и уменьшить время и стоимость восстановления. Однако, данное решение имеет и другую составляющую: внесение дополнительного элемента с ненулевой
вероятностью отказа неизбежно понизит надежность системы в целом (1).
P =1-0-P
ПИТАНИЕ
Н1-P
НАГРУЗКА
P'=1-C-
Pn
P )-(1-P
ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ
/
(1)
ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ
где P - вероятность отказа.
> 0 => Pn > P,
Минимизировать влияние плавкой вставки на систему можно следующими путями:
- понизить вероятность отказа до нуля;
- уменьшить время восстановления плавкой вставки.
Решение первой задачи возможно с помощью внесения новых конструктивных решений или применения новых материалов, влияющих на качественные характеристики предохранителя. За счет их улучшения характеристик плавкой вставки удастся увеличить коэффициент готовности системы.
Минимизация времени восстановления системы возможна за счет сокращения процедуры поиска неисправного предохранителя и автоматического переключения защищаемой цепи на резервную при возникновения не критического отказа1 - обратимого.
1 В данном случае следует понимать срабатывание предохранителя из-за кратковременной токовой перегрузки или внутреннего дефекта.
2004/1
Известия Петербургского университета путей сообщения
Автоматика, телемеханика и связь на железных дорогах
101
Таким образом, для обеспечения необходимой функциональности требуется система мониторинга предохранителей и контроля защищаемых цепей.
1. Разработка системы мониторинга плавких предохранителей
1.1 . Система контроля плавкой вставки
В настоящее время предохранители систем СЦБ имеют следующий способ контроля плавкой вставки. Каждый предохранитель оснащен подпружиненным элементом, срабатывающим при перегорании плавкой вставки и замыкающим контрольную цепь, которая в свою очередь объединяет все предохранители каждой конкретной системы (рис.1).
В результате, данная система контроля обнаруживает срабатывание предохранителя, но не позволяет судить о количестве перегоревших предохранителей, о месте их установки и о причине сбоя. Кроме того, существует отличная от нуля вероятность ложного срабатывания системы контроля из-за механического натяжения, а также обратная ситуация, когда плавкая вставка сгорает не полностью и не позволяет подпружиненному элементу замкнуть цепь контроля.
При совершенствовании существующей системы необходимо обеспечить функцию выделения перегоревшего предохранителя из их общего числа, используя в качестве информационной среды действующие контрольные цепи. Необходимо организовать сеть передачи данных с шинной топологией, наложенной на действующие средства контроля.
1.2. Анализ систем передачи данных с использованием общей шины связи
На сегодняшний разработано множество систем передачи, использующих общий канал связи. Это и Ethernet и ряд специализированных промышленных интерфейсов. Все они обладают определенными достоинствами и недостатками. Наиболее эффективным для решения задачи мониторинга плавких предохранителей является применение интерфейса CAN.
Сетевой интерфейс CAN (Controller Area Network) первоначально был разработан в 1987 году фирмой Bosch и Intel для создания бортовых мультипроцессорных систем реального времени. Однако повышенные
Рис.1. Действующая цепь контроля плавкой вставки
Известия Петербургского университета путей сообщения
2004/1
102
Автоматика, телемеханика и связь на железных дорогах
требования к надежности при создании интерфейса позволили значительно расширить область применения. В настоящее время ведущие мировые производители полупроводниковых систем активно поддерживают CAN системы, производя широкую номенклатуру CAN-контроллеров. Это явилось причиной того, что при стандартизации CAN международной организацией по стандартизации был закреплен интерфейс под номером ISO 11898.
Активному распространению CAN интерфейса способствуют следующие его особенности:
1. Интерфейс использует двухпроводную линию и дифференциальную передачу, позволяющую подавить синфазные помехи, вызванные влиянием внешней среды; кроме того, интерфейс успешно работает при обрыве одного из проводников или при возникновении замыкания сигнального провода на землю.
2. В протокол встроена многоуровневая защита от ошибок, в том числе
- проверка собственных битовых ошибок, заключающаяся в том, что передатчик контролирует свой собственный сигнал;
- проверка битстаффинга, производимая приемником, исключает сообщение в случае обнаруженного искажения линейного сигнала;
- проверка контрольной суммы всего сообщения всеми приемниками;
- проверка формата сообщения, которая производится так же всеми узлами сети на предмет соответствия фиксированному формату и размеру;
- проверка от ошибок подтверждения, производимая передатчиком, на предмет правильного получения переданного сообщения всеми узлами сети. Любой узел сети при приеме сообщения выполняет комплекс проверок и в случае обнаружения ошибки, передатчик повторит передачу.
3. Протокол CAN использует метод доступа к шине CSMA/CA (Carries Sense Multiple Access/ Collision Arbitration) -множественный доступ с контролем несущей и арбитражем столкновения. Данная методика использует схожий с Ethernet принцип контроля среды передачи и пересылки сообщения при освобождении. Однако в случае возникновения коллизии/столкновения CAN разрешает конфликтную ситуацию в соответствии с приоритетом узла.
4. Данный тип протокола реализован на аппаратном уровне во множестве микроконтроллеров, при этом его значительная простота позволяет создавать малогабаритные устройства, что соотносится с решением поставленной задачи наилучшим образом.
2004/1
Известия Петербургского университета путей сообщения
Автоматика, телемеханика и связь на железных дорогах
103
1.3. Реализация системы мониторинга предохранителей на базе существующей информационной среды
Реализация системы мониторинга предохранителей на базе сети CAN возможна следующим образом. Предохранитель оснащается микроконтроллером и датчиком обрыва цепи (рис.2.)
Соответственно сеть мониторинга организуется путем замены контактной группы контрольного механизма на микроконтроллер CAN следующим образом - рис. 3.
Предполагается следующий принцип работы системы: датчик
контроля цепи собирает информацию о состоянии плавкой вставки, наличии короткого замыкания по нагрузке и предает ее контроллеру узла. Затем данные преобразуются к необходимому формату сообщения и передаются в сеть. Сервер сети - это ведущее устройство,
осуществляющее сбор и обработку всех событий, происходящих в защищаемых цепях. Для этой цели предусмотрено табло сигнализации, а при расширении сети в функциональном плане возможен переход на полноценный сервер управления. Для обеспечения информацией всех
заинтересованных потребителей допускается установка моста, обеспечивающего трансляцию аварийных сигналов в другие сети передачи данных.
П-лабкая вставка
J L 2. Заключение
1. Мониторинг плавких предохранителей позволяет оптимизировать работу систем СЦБ.
2. В качестве информационной среды обеспечивающей взаимосвязь датчиков и средств индикации по средствам действующей инфраструктуры, возможно применение сети CAN.
3. Разработанная система мониторинга плавких предохранителей на базе сети CAN позволяет расширить функциональность за счет установки сервера управления, а так же обеспечить передачу сообщений всем заинтересованным потребителям.
Рис. 2. Структурная схема узла сети мониторинга
Известия Петербургского университета путей сообщения
2004/1
104
Автоматика, телемеханика и связь на железных дорогах
Рис. 3. Структурная схема сети мониторинга предохранителей
3. Литература
Костроминов А.М. Защита устройств железнодорожной автоматики и телемеханики от помех. М.: Транспорт, 1997. - 192 с.
Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. СПб: Издательство «Питер», 1999. - 672 с.
УДК 681.3.06
ПОРЯДОК ПЕРЕДАЧИ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ И ОРГАНИЗАЦИЯ СОПРОВОЖДЕНИЯ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ.
К.А. Бутузов
Аннотация
В данной статье рассматриваются организационное и методическое обеспечение процесса передачи программных средств. Разработаны порядок передачи программных средств и организация сопровождения программного обеспечения.
Ключевые слова: программные средства (ПС); программное обеспечение (ПО)
Введение
Программные средства микропроцессорных устройств железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ) содержат в себе по крайней мере два программных документа, являющихся объектами охраны авторских прав: программы для ЭВМ и баз данных. При передаче этих
2004/1
Известия Петербургского университета путей сообщения
