Описаны основные выполняемые функции и особенности реализации микропроцессорной системы горочной централизации  (МП ГАЦ), реализуемой на Северной горке станции Красный Лиман Донецкой железной дороги.

В настоящее время на большинстве сортировочных горок Украины используется релейная система горочной автоматической централизации (ГАЦ). Одной из основных задач в развитии железнодорожного транспорта является создание МП ГАЦ с последующей интеграцией в АСУ сортировочными станциями (АСУ СС).

На данный момент ведутся работы по внедрению МП ГАЦ на Северной горке станции Красный Лиман Донецкой железной дороги. Пусконаладочные работы намечены на 2007 г. Северная горка станции Красный Лиман имеет два пути надвига, два пути роспуска. Сортировочный парк имеет 32 пути для накопления сформированных составов. Пути сортировочного парка объединены в шесть пучков. Одновременный роспуск отцепов производится только по одному из путей надвига. Руководителем смены является маневровый диспетчер, которому оперативно подчинены: дежурный по горке, операторы, бригады маневровых локомотивов, составители.

Разработчиком системы является научно-производственное предприятие «Желдоравтоматика» (г. Харьков), которое выполняет полный комплекс работ от проектирования до ввода в эксплуатацию микропроцессорных систем железнодорожной автоматики (микропроцессорная централизация стрелок и сигналов станций магистрального  промышленного назначения, диспетчерская централизация, автоматическая переездная сигнализация и др.).

В данной системе все логические функции горочной централизации выполняются аппаратными и программными средствами промышленных компьютеров и ПЛК, а непосредственная связь с напольным оборудованием выполняется по существующим типовым схемам управления и контроля. Напольные устройства, к которым относятся скоростемеры, дальномеры, весомеры, датчики занятости путей, подключаются непосредственно к ПЛК с помощью преобразователей сигналов-модулей ввода/вывода. Система имеет высокую безопасность и отказоустойчивость и построена таким образом, чтобы нарушение в ее работе не приводило к опасному отказу. Микропроцессорная горочная централизация построена с использованием серийно выпускаемых технических средств с открытыми протоколами передачи данных.Система МП ГАЦ выполняет следующие функции:

• перевод стрелок по маршруту скатывания отцепов;
• контроль заполнения путей сортировочного парка;
• автоматическое протоколирование хода ТП;
• связь с АСУ СС; контроль состояния устройств сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ);
• контроль работоспособности напольного и постового оборудования;
• ведение архива процесса роспуска и возможность просмотра архивных данных в течение 30 дней;
• фиксация и выдача оперативному персоналу информации о дроблении и нагонах отцепов;
• формирование протокола исполненного роспуска.

Управление устройствами осуществляется дежурным по горке с поста № 1 и операторами горки, которые находятся на постах № 2-7. На всех постах устанавливаются пульты управления со встроенными графическими терминалами, предназначенными для контроля процесса роспуска, диагностики устройств и получения сервисной информации.На посту № 1 имеются АРМы дежурного по горке (АРМ ДСПГ) и электромеханика (АРМ ШН), объединяемые с системой и шкафами управления при помощи электронного коммутатора. АРМы (промышленные ЭВМ) служат для диалога с оператором и позволяют получить полное и однозначное  отображение ситуации о местоположении отцепов по путевому развитию, состоянии контролируемых объектов в графическом и цветном режимах для принятия оперативных решений по управлению процессом роспуска.Управление процессом роспуска осуществляется в маршрутном, программном, а в перспективе автоматическом режимах. При необходимости дежурный по горке и операторы имеют возможность в ручном режиме переводить стрелки рукоятками на пультах управления. В маршрутном режиме задание маршрута следования отцепа осуществляется дежурным по горке индивидуально по каждому отцепу.В программном режиме существует возможность задания маршрутов каждому отцепу надвигаемого состава. В автоматическом режиме сортировочный лист приходит из АСУ СС в АРМ ДСПГ и обрабатывается при необходимости дежурным по горке. После окончания расформирования состава выдается на печать протокол роспуска, который формируется автоматически. На рис. 1 приведено графическое изображение АРМ ШН. Поле экрана АРМа состоит из строки состояния и поля видеограммы горки.Строка состояния АРМ ШН содержит информацию о станции, системном времени, дате, а также ряд раскрывающихся меню, отображающих состояние напольных устройств и архива. Меню «ПЛК» содержит диагностическую информацию о состоянии контроллера в форме видеокадров, в цветном режиме отображающих исправное/неисправное состояние модулей ввода/вывода, источников питания, центрального процессора.При раскрытии меню «Стрелки» появляется окно (рис. 2), содержащее информацию о всех стрелках: положение, режим управления, свободность/занятость стрелочного участка, а также время перевода. Меню «Светофоры» позволяет получить информацию о состоянии и исправности каждого светофора. Таким же образом электромеханик контролирует работу скоростемеров, дальномеров, точечных датчиков прохода вагонов и вагонных замедлителей 1…3 тормозных позиций.Меню «Архив» содержит информацию за последние 30 суток работы системы. Удобный интерфейс и подробная диагностическая информация позволяют электромеханику быстро  устранить неисправность.На мониторах автоматизированных рабочих мест дежурного по горке и электромеханика изображено путевое развитие сортировочной горки, напольные объекты и ряд контрольных индикаторов, отображающих режим функционирования ГАЦ, состояние ряда контролируемых реле, а также блока накопителя. В отличии от микропроцессорных систем ‑ память релейных систем ограничена.В памяти МП ГАЦ Северной горки станции Красный Лиман одновременно могут храниться данные для всех отцепов состава. Индикатор накопителя находится в правом верхнем углу поля видеограммы горки.Кроме стандартных функций горочной централизации МП ГАЦ позволяет более эффективно отслеживать «чужаки» — вагоны, следовавшие по маршрутам, не соответствующим заданию с одновременной выдачей информации на печать. Также имеется возможность отслеживать задание по головным, пучковым и разделительным стрелкам одновременно посредством ячейки-индикатора у каждой стрелки.В отличие от релейных систем МП ГАЦ позволяет реализовать функции: контроля заполнения путей, фактической скорости отцепов на каждой тормозной позиции,  времени перевода стрелки и давления в воздушной магистрали замедлителя; определения веса отцепа.В перспективе планируется реализовать задание фиксированных скоростей выхода отцепов из тормозной позиции.В нижней части поля видеограммы горки расположена область неисправностей системы, напольных и постовых устройств с выдачей речевых сообщений.Графическое изображение автоматизированного рабочего места дежурного по горке во многом аналогично АРМ ШН. Отличия состоят в том, что дежурному по горке не требуется объем диагностической информации, приводимой в раскрывающихся меню. Поэтому строка состояния АРМ ДСПГ содержит информацию только о сортировочном листе, времени суток, дате, а также архив. Видеограмма станции на мониторе дежурного по горке содержит информацию о режиме работы ГАЦ, накопителе, устройствах контроля головной зоны (ВКУ), а также режиме работы устройства печати.Функции горочной централизации реализуются на микропроцессорных устройствах в  соответствии с принципами типовых решений для проектирования горочных исполнительных устройств МГ-47 и МГ-48. В качестве микропроцессорных устройств горочной централизации используются ПЛК фирмы Schneider Electric,  отличающиеся высокой надежностью, производительностью и успешно функционирующие на железных дорогах Укрзализныци  и в КП «Киевский метрополитен».Релейное оборудование и блоки устанавливаются на типовых стативах с кроссовой системой монтажа. ПЛК размещаются в шкафах управления (ШУ). В ШУ-1 и ШУ-2 размещены ПЛК серии Quantum, выполняющие обработку входных сигналов, логику горочной централизации, управление выходными цепями. В ШУ-3 устанавливаются ПЛК серии Momentum, выполняющие сбор информации со скоростемеров, дальномеров, точечных датчиков и передачу ее в ШУ-1 и графические терминалы пультов управления. Информация на АРМ дежурного по горке и электромеханика СЦБ приходит из ШУ-1.Для программирования ПЛК используется программная среда Concept разработки Schneider Electric, которая поддерживает языки программирования Международного стандарта IEC 61131-3. Программное обеспечение МП ГАЦ представляет собой блочную структуру функциональных программных блоков.В качестве информационных каналов передачи данных используются промышленные сети Modbus TCP/IP и Modbus Plus. Изделиями, поддерживающими Modbus Plus, являются контроллеры и сетевые адаптеры. Шина сети состоит из витой пары экранированного кабеля, который проходит по магистрали между двумя последовательными узлами. Узлы подключаются к кабелю при помощи ответвителей, контроллеры Quantum —  непосредственно к кабелю шины сети через специализированный коммуникационный порт Modbus Plus. Для повышения быстродействия системы на каждый пост выделяется отдельная сеть Modbus Plus с соответствующими контроллерами в ШУ-3. В сеть Modbus TCP/IP подключаются ШУ и АРМы.Внедрение микропроцессорной системы горочной централизации позволит значительно повысить качество управления ТП, перерабатывающую способность горки за счет высокоэффективной обработки, выдачи необходимой информации и обмена данными с другими АСУ.

Статья опубликована в журнале «Автоматизация в промышленности», январь 2007 г.