CC BY
53
Современные технологии - транспорту
47
УДК 656.259.12.004
Н. Ю. Воробей
АВТОМАТИЗАЦИЯ ПОСТРОЕНИЯ СХЕМ ЗАМЕЩЕНИЯ ТОНАЛЬНЫХ РЕЛЬСОВЫХ ЦЕПЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФОРМАЛИЗОВАННОГО ОПИСАНИЯ
Построение схем замещения тональных рельсовых цепей является одним из этапов анализа их работоспособности. В статье рассмотрен метод автоматизации построения схем замещения для станционных тональных рельсовых цепей с применением формализованного описания.
тональная рельсовая цепь, схема замещения, формализованное описание.
Введение
Анализ работоспособности тональных рельсовых цепей (ТРЦ) является одним из важнейших этапов проектирования и обслуживания систем железнодорожной автоматики и телемеханики. АРМ-ТРЦ, разработанный сотрудниками лаборатории автоматизации проектирования и моделирования ПГУПС, позволяет выполнить расчет регулировочных характеристик ТРЦ по сформированным схемам замещения [1]. Однако для неавтоматизированного построения схем замещения требуются специалисты высокой квалификации и значительные временные затраты, при этом не исключаются ошибки, возникающие в процессе ввода исходных данных.
1 Постановка задачи
Предлагается методом автоматизации синтеза схем замещения сократить время, требуемое на их построение, а также исключить ошибки при формировании. Для этого необходимо определить множество исходных данных и способы их обработки с целью получения конечного результата.
2 Формализованное описание ТРЦ
Исходными данными для построения схем замещения служит техническая документация в электронном или бумажном виде. Предлагаемый способ заключается в использовании формализованного описания ТРЦ (ФО ТРЦ) в качестве промежуточных данных, которые формируются по двухниточному плану станции (ДПС). ФО ТРЦ представляется в виде формулы, описывающей топологию РЦ, и точки подключения аппаратуры, при этом каждый элемент рельсовой цепи обозначается соответствующим символом. Последовательность записи символов в формуле определяется распространением сигнального тока в тональной рельсовой цепи - от пи-
ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС
2011/3
48
Современные технологии - транспорту
тающего конца к релейным. Элементы формулы представлены в таблицах 1 и 2.
ТАБЛИЦА 1. Элементы формулы
Элемент формулы Графическое изображение элемента двухниточного плана Наименование элемента
/S I I Изолирующий стык
PK Аппаратура питающего конца
RL1 Рельсовая линия (вид 1)
RL2 Рельсовая линия (вид 2)
STR1 Стрелка (вид 1)
STR2 A"; Стрелка (вид 2)
STR3 Стрелка (вид 3)
STR4 Стрелка (вид 4)
RK h- [U Аппаратура релейного конца
ТАБЛИЦА 2. Разделительные элементы
Разделительный элемент Смысловое значение
- Разделитель соседних элементов
< Начало ответвления стрелки
> Конец ответвления стрелки
@ Начало наименования релейного конца
На рисунке 1 представлен пример топологии разветвленной РЦ. В соответствии с таблицами 1 и 2 приведенная РЦ может быть описана следующей формулой:
/£-РК-Ж7-£ГЯ7<Ж2-ЯК@В-/£>-Я17-£ГЯ2<Я12-ЯК@Б-/£>-Я17-
ЯЩА-Н.
2011/3
Proceedings of Petersburg Transport University
Современные технологии - транспорту
49
Рис. 1. Топология разветвленной РЦ
В 1952-1953 гг. А. А. Ляпуновым были предложены логические схемы алгоритмов (ЛСА) для целей программирования. Однако в дальнейшем они широко начали использоваться в качестве языка задания алгоритмов функционирования программных управляющих устройств [2]. ЛСА автоматизации построения формализованного описания ТРЦ выглядит следующим образом:
AoBCDliE(i)p,\'F(i)G(i) p2l1HmiM(>)l1fP3l3K(i)<»ffLAk.
В данной ЛСА используются следующие операторы и логические условия:
A0 - оператор начала выполнения алгоритма;
B - оператор формирования списков участков пути, стрелок, изолирующих стыков, аппаратуры ПК и РК;
C - оператор, выполняющий формирование графов РЦ. Рельсовая цепь может быть представлена в виде графа, вершинами которого являются элементы топологии, ребрами - связи между этими элементами. На рисунке 2 приведен пример графа, соответствующего рельсовой цепи, изображенной на рисунке 1.
ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС
2011/3
50
Современные технологии - транспорту
Аппаратура ПК и РК является одним из параметров той рельсовой линии, к которой она подключена. Аппаратура представляет собой последовательность соответствующих элементов и их параметров.
D - оператор инициализации счетчика (i = 1);
E - оператор определения возможности построения формулы для i-й РЦ;
F - оператор, выполняющий нормализацию графа i-й РЦ;
G - оператор проверки корректности построения графа i-й РЦ, выполняющий следующие типы проверок:
1) наличие обязательных элементов;
2) корректность связей между элементами;
3) наличие необходимых параметров элементов;
4) соответствие нормативно-справочной информации;
H - оператор, выполняющий построение формулы для i-й РЦ;
I - оператор сравнения полученной формулы с базой разрешенных топологий, применяемых на практике;
J - оператор определения необходимых параметров i-й РЦ;
K - оператор увеличения счетчика i на 1;
L - оператор выдачи результатов;
Ak - оператор окончания работы алгоритма;
р1 = 1 при возможности построения формулы, иначе pi = 0;
р2 = 1 при отсутствии ошибок в построении графа, иначе р2 = 0;
р3 = 1 при возможности i < n, где n - количество участков пути в исходном списке, иначе р3 = 0.
3 Автоматизация формирования схемы замещения нормального режима
В разветвленных ТРЦ необходимо построить схемы замещения для каждого путевого приемника. Следовательно, необходимо получить список формул РЦ, в котором каждый путевой приемник представляется в качестве основного, а все остальные - в качестве ответвлений. На рисунках 3, 4, 5 представлены различные схемы распространения сигнального тока для разветвленной РЦ (см. рис. 1).
Рис. 3. Схема распространения сигнального тока (основной РК - А)
2011/3
Proceedings of Petersburg Transport University
Современные технологии - транспорту
51
Рис. 4. Схема распространения сигнального тока (основной РК - Б)
Рис. 5. Схема распространения сигнального тока (основной РК - В)
Таким образом, для приведенной РЦ выполняется построение трех схем замещения нормального режима, каждая из которых формируются в соответствии со следующей ЛСА:
AoB(i){1C(i)B(i)i6D(ij)E(,j)B(k)iiF(ijk)p,}'GH{'l(,jk)p2{2L(k)e>}i}2ps{iL(j)e>\6
T3p44L(itoT7T4At.
В приведенной ЛСА используются следующие операторы и логические условия:
А0 - оператор начала выполнения алгоритма;
B - оператор инициализации счетчиков (i = 1, j = 1, k = 1);
C - оператор, выполняющий создание i-й РЦ и определяющий ее параметры;
D - оператор, выполняющий создание схемы замещения для j-го путевого приемника i-й РЦ;
E - оператор, определяющий основной путевой приемник j-й схемы замещения для i-й РЦ;
F - оператор, выполняющий анализ k-го элемента топологии в формуле для j-го путевого приемника i-й РЦ;
ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС
2011/3
52
Современные технологии - транспорту
G - оператор, добавляющий четырехполюсник входного сопротивления и определяющий его наименование;
H - оператор определения элементов составного четырехполюсника входного сопротивления;
I - оператор добавления k-го элемента в схему замещения j-го путевого приемника i-й РЦ;
L - оператор увеличения счетчиков i, j, k на 1;
pi = 1, если тип k-го элемента - стрелка, иначе pi = 0;
р2 = 1, если k = n, где n - количество элементов в формуле ТРЦ, иначе
Р2 = 0;
р3 = 1, если j = m, где m - количество путевых приемников i-й РЦ, иначе рз = 0;
р4 = 1, если i = р, где р - количество РЦ, для которых необходимо выполнить построение схем замещения, иначе р4 = 0.
Созданные схемы замещения нормального режима передаются в АРМ-ТРЦ, который автоматически формирует схемы замещения для остальных режимов (контрольного, шунтового при шунте на питающем конце, шунтового при шунте на релейном конце).
После формирования всех необходимых схем замещения производится их расчет, построение регулировочных таблиц ТРЦ и анализ результатов. Для рельсовой цепи (см. рис. 1) сформированные регулировочные таблицы представлены на рисунке 6.
L,
Наименование fH/fw,
РЦ Гц L1/L2,
M
Регулировочная таблица режима КРЦ
1-ЭСП 720/12 262 3,83 34,74 0,43 0,47 0,45 0,49 0,71 0,67 0,70 12-61 164 164 - 164 - - 0,28
Наименование
РЦ
Таблица контроля режима КРЦ
Нормальный
режим
Шунт на питающем
Шунт на
релейном
- Режим выполняется
- Режим не выполняется
- Отсутствует схема замещения
Рис. 6. Регулировочные таблицы
Заключение
Предлагаемые ЛСА позволяют автоматизировать анализ работоспособности станционных ТРЦ. Построение схемы замещения выполняется с использованием формализованного описания, получаемого из технической документации. Применение ФО ТРЦ в качестве промежуточных данных позволяет автоматизировать анализ работоспособности при наличии технической документации не только в электронном, но и в бумажном виде. Разработанные логические схемы алгоритмов значительно сокращают время, затрачиваемое на построение схем замещения, при этом фиксируются ошибки, возникающие в процессе ввода исходных данных.
2011/3
Proceedings of Petersburg Transport University
Современные технологии - транспорту
53
Библиографический список
1. Автоматизация расчета параметров и проверки ТРЦ / Б. Ф. Безродный, Б. П. Денисов, В. Б. Культин, С. Н. Растегаев // Автоматика, связь, информатика. -2010. - № 1. - С. 15-17.
2. Синтез управляющих автоматов / В. Г. Лазарев, Е. И. Пийль. - М. : Энерго-атомиздат, 1989. - 328 с. - ISBN 5-283-01494-0.
УДК 629.4.-592+463 Д. Е. Клушанцев
МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТОРМОЗНЫХ СИСТЕМ ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ С РАЗДЕЛЬНЫМ ПРИВОДОМ
Усовершенствована методика проектирования тормозных систем в части учета особенностей конструкции новых ходовых частей и уточнения методики проверки конструкции тормозной рычажной передачи на сооветствие нормативным требованиям по критерию величины выхода штока тормозного цилиндра. Разработаны кинематические и математические модели первого и второго уровня элементов тормозной рычажной передачи и ходовых частей, позволяющие определять величину их упругих перемещений при торможении. Приведены результаты апробации расчетной модели при проектировании тормозной системы на примере полувагона модели 12-9869.
методика проектирования, тормозные системы, тормоза, рычажная передача, ходовые части.
Введение
В последние десять лет наметилась устойчивая тенденция развития конструкций тормозных систем и ходовых частей грузовых вагонов. Основными направлениями совершенствования являются: для тормозных систем - повышение их эффективности и надежности, для ходовых частей -увеличение осевой нагрузки, повышение межремонтных пробегов и увеличение скорости движения.
Повышение эффективности тормозных систем при увеличении осевой нагрузки достигается путем применения тормозных систем с раздельным приводом на тележки, которые, в отличие от стандартных [1], имеют более точную настройку и жесткие ограничения по выходу штока тормозного цилиндра.
Для увеличения осевой нагрузки и обеспечения больших межремонтных пробегов в тележках применен ряд новых конструктивных решений:
ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС
2011/3
