Актуальность внедрения микропроцессорных систем

Государственное бюджетное образовательное учреждение
среднего профессионального образования
«Беловский техникум железнодорожного транспорта».
Методические рекомендации
по выполнению домашней контрольной работы
МДК.01.03.Теоретические основы построения и эксплуатация
микропроцессорных и диагностических систем
для специальности 27.02.03. Автоматика и телемеханика на транспорте (на
железнодорожном транспорте).
вид подготовки: базовый
форма обучения: заочная
Белово
2014
Составлены в соответствии с государственными требованиями к минимуму
содержания и уровню подготовки выпускников по специальности «АТМ»
техникума на основе рабочей программы, рассмотрены на цикловой
комиссии техникума и утверждены заместителем директора по учебнопроизводственной работе.
Рассмотрены:
на ЦМК
Протокол №1
От «__29__»___08____2014г
Утверждаю:
Зам.директора по УПР
от «__05__»___09__2014г.
Зам.директора по УПР
__________Пономаренко М.М
Председатель
Веревкина Г.В
Составитель:
Преподаватель специальных дисциплин
Беловского техникума железнодорожного транспорта
Симонова С.А.
Рецензент:
Преподаватель специальных дисциплин
Беловского техникума железнодорожного транспорта
Цаан И.В
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Содержание МДК 01.03
Контрольные вопросы для самопроверки
Методические указания по выполнению контрольной работы
Требования по выбору варианта контрольной работы
Вопросы и задания к контрольной работе
Список литературы
Приложение
Ведение
Данные
рекомендации
предназначены
обучающимся
заочного
обучения специальности «АТМ» техникума для выполнения домашней
контрольной работы по МДК.01.03. « Теоретические основы построения и
эксплуатация микропроцессорных и диагностических систем автоматики».
Основные задачи курса:
- анализировать работу микропроцессорных
систем автоматики и
телемеханики;
- осуществлять контроль работы микропроцессорных и диагностических
систем автоматики и телемеханики;
-
анализировать
процесс
функционирования
микропроцессорных
и
диагностических систем автоматики и телемеханики в процессе обработки
поступающей информации.
В результате освоения дисциплины обучающий должен уметь:
-
проводить
комплексный
контроль
работоспособности
аппаратуры
микропроцессорных и диагностических систем автоматики и телемеханики;
-анализировать результаты комплексного контроля работоспособности
аппаратуры микропроцессорных и диагностических систем автоматики и
телемеханики;
- производить замену субблоков и элементов устройств аппаратуры
микропроцессорных и диагностических систем автоматики и телемеханики.
В результате освоения дисциплины обучающий должен знать:
- логику и типовые решения построения аппаратуры микропроцессорных и
диагностических систем автоматики и телемеханики;
- эксплуатационно-технические основы оборудования станций и перегонов
микропроцессорными
системами
диагностическими системами.
регулирования
движения
поездов и
СОДЕРЖАНИЕ МДК
Раздел 3.Теоретические основы построения и эксплуатация
микропроцессорных и диагностических систем.
Тема 3.1 Микропроцессорные системы автоматики и телемеханики.
Актуальность
внедрения
микропроцессорных
систем
автоматики
и
телемеханики на сети железных дорог России. Мировой опыт внедрения и
современные тенденции совершенствования микропроцессорных систем
автоматики и телемеханики. Роль и место микропроцессорных систем
автоматики и телемеханики в комплексной многоуровневой системе
управления и обеспечения безопасности движения поездов.
Тема 3.2 Микропроцессорные (МПЦ) и релейно-процессорные (РПЦ)
централизации.
Структура и принципы построения и функционирования МПЦ и РПЦ в
автоматике и телемеханике на железнодорожном транспорте. Схемы
управления и контроля напольных устройств (схемы сопряжения с
напольным оборудованием) Логика и типовые решения технической
реализации МПЦ и РПЦ. Техническая эксплуатация МПЦ и РПЦ.
Автоматизированные
рабочие
места
(АРМ)
оперативного
и
эксплуатационного персонала.
Контрольные вопросы для самопроверки.
1. Мировой и отечественный опыт внедрения и современных тенденций
совершенствования микропроцессорных систем автоматики и телемеханики.
2. Роль и место микропроцессорных систем автоматики и телемеханики в
комплексной многоуровневой системе управления и обеспечения
безопасности движения поездов.
3.Принципы построения и функционирования, схемных решений МПЦ и
РПЦ.
4. Особенность технической эксплуатации МПЦ и РПЦ.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ
РАБОТЫ
Первым этапом выполнения контрольной работы является изучение по
учебникам и учебным пособиям теоретического материала тех разделов
программы, которые включены в данное задание. Успешное выполнение
домашней контрольной работы может быть достигнуто в том случае, если
обучаемый представляет себе цель выполнения данной работы, поэтому
важным
условием
является
тщательная
подготовка
к
выполнению
контрольной работы.
Контрольная работа выполняется в рабочей тетради, страницы которой
нумеруются. На каждой странице в тетради следует оставлять поля шириной
4 см, а в конце тетради - 2-3 свободные страницы для написания рецензии
(заключения) преподавателя. Все дополнительные страницы должны быть в
тетради приклеены или вшиты. Работа выполняется в рабочей тетради
темными чернилами (синими, черными, фиолетовыми) через строчку.
В связи с достаточно активным использованием обучающихся персональных
компьютеров разрешается выполнять контрольную работу в печатном виде,
однако ее оформление также должно соответствовать существующим
стандартам.
Работа выполняется аккуратно на листе формата А4 стандартным шрифтом
полуторным интервалом. Используется Шрифт TimeNewRoman
кегль14.Заголовки и вопросывыделять курсивом и жирным шрифтом,
заглавными буквами. Границы полей: левое – 3 см, правое – 1 см, нижнее и
верхнее – 2 см. Текст печатается черным или синим цветом.В записке не
должно быть помарок, перечеркиваний. Опечатки, описки и графические
неточности исправляются подчисткой или закрашиванием белой краской и
нанесением на том же месте исправленного изображения машинописным
способом, либо от руки чернилами или тушью того же цвета, что и
исправляемый оригинал.
Все структурные элементы работы и главы ее основной части
начинаются с новой страницы. Расстояние между разделами, подразделами и
пунктами должно быть 4,5 интервала.Абзацы в тексте начинают отступом,
равным пяти печатным знакам.После знаков препинания делается пробел,
перед знаками препинания пробелов не делается. Перед знаком "тире" и
после него делается пробел.Знаки "дефис" и "перенос" пишутся без пробелов.
Знаки "номер" (№) и "параграф" (§), а также единицы измерения от цифры
отделяются пробелом. Знак градус (°) пишется с цифрой слитно, а градус
Цельсия (°С) - отдельно. Знаки "номер", "параграф", "процент", "градус" во
множественном числе не удваиваются и кавычками не заменяются.
Все страницы, формулы и таблицы нумеруются. Нумерация – сквозная (т.е.
номер – один, два и т.д.). Нумерация страниц указывается без черточек в
правом нижнем углу.
Работа должна быть выполнена аккуратно, четким, разборчивым почерком, в
той же последовательности, в какой приведены вопросы домашнего задания.
Перед каждым ответом на вопрос следует писать номер задания и его
полную формулировку. Сокращения слов и подчеркивания в тексте не
допускаются. Общий объем работы не должно превышать 24 страниц
рукописного или 12 страниц машинописного текста.
Сокращение наименований и таблицы в задачах должны выполняться с
учетом требований ЕСКД. При переносе таблиц следует повторить
заголовок таблицы, указывая над ней «Продолжение таблицы» и ее номер.
Единицы измерения указывать только в результирующих значениях.
В контрольной работе должны быть приведены условия задач, исходные
данные и решения. Решение должно сопровождаться четкой постановкой
вопроса (например, «Определяю …»); указываться используемые в расчетах
формулы с пояснением буквенных обозначений; выполненные расчеты и
полученные результаты должны быть пояснены.
Вычисление абсолютных величин следует производить с точностью до
первого десятичного знака (0,1), в процентах – до первого десятичного знака
(0,1%); относительных величинах – до второго десятичного знака (0,01).
В конце работы приводится список использованной литературы, где сначала
указываются нормативные документы (законы, указы, постановления,
приказы, инструкции и т.д.), затем в алфавитном порядке – учебная
литература и справочные пособия с указанием фамилии и инициалов автора,
наименование источника, места и года его издания; затем ставится дата
выполнения работы и подпись студента.
Титульный лист работы должен быть оформлен в соответствии с
утвержденной формой, подписан, с указанием даты сдачи работы (см.
образец)
На каждую контрольную работу преподаватель дает письменное заключение
(рецензию) и выставляет оценки «зачтено» или «не зачтено». Не зачтенная
работа возвращается студенту с подробной рецензией, содержащей
рекомендации по устранению недостатков.
По получении проверенной контрольной работы студент должен
внимательно ознакомиться с исправлениями на полях, прочитать заключение
преподавателя, сделать работу над ошибками и повторить недостаточно
усвоенный материал в соответствии с рекомендациями преподавателя. После
этого студент выполняет работу повторно и отсылает вместе с первой на
проверку.
Обучающие обязательно должны сдать контрольную работу на проверку не
позднее, чем за 10 дней до экзамена или зачета. Без выполнения контрольной
работы обучающийся не допускается до экзамена или зачета.
Вопросы и задания контрольной работы определяются по предложенной
таблице согласно присвоенного номера в списочном составе группы (вариант
определяется на пересечении первой и последней цифр; первый по
списочному составу группы выбирает вариант 01 – по вертикали 0, а по
горизонтали 1; второй – 02,……………..; 10 – 10 в ;11 – 11в (1 – по
вертикали; 1 – по горзонтали).
Задания на контрольную работу № 1
0
0
1
2
1
16,35,57
5,36,58
2,34,41
15,33,60
2
14,37,42
1,32,45
3
4
17,30,43
3,31,56
4,29,55
13,38,44
5
12,28,54
6,27,46
6
7
8
18,24,47 8,26,48
20,40,59
7,25,53 19,39,52
9,22,49
9
11,21,50
10,2351
ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ № 1.
Тема.
ОСНОВЫ
ПОСТРОЕНИЯ
ЦЕНТРАЛИЗАЦИЙ
МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ
1. Причины применения микропроцессорных централизаций на станциях.
2. Безопасность систем микропроцессорных централизаций
3. Показатели и нормы безопасности микропроцессорных централизаций
4. Принципы построения программного обеспечения микропроцессорных
централизаций
5. Концепция безопасности микропроцессорных систем
6. Безопасные структуры МПЦ
7. Свойства двухканальных и мажоритарных структур
8. Проблема надежности программного обеспечения микропроцессорных
систем
9. Принципы построения программного обеспечения микропроцессорных
централизаций
10 Безопасность систем микропроцессорных централизаций
11. Методы повышения надежности программ
12.
Передача
ответственной
информации
в
микропроцессорных
централизациях
13. Надежный контроль и дешифрация кодов
14. Устройства сопряжения с объектами
15. Современные системы микропроцессорных централизаций
16. Безопасные структуры МПЦ
ТЕМА. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ОПЕРАТИВНОГО
КОМПЮТЕРНЫМИ СРЕДСТВАМИ ЭЦ
ПЕРСОНАЛА
С
17. Пользовательский интерфейс в компьютерных системах управления
18. Средства отображения информации и органы управления
19. Организация рабочего места дежурного по станции
20. Требования по проектированию АРМ компьютерных ЭЦ
21. Рекомендации
по
организации
взаимодействия
персонала
с
техническими средствами компьютерных систем управления
22. Режимы управления устройствами на станции
23. Системы информационного обеспечения технологического процесса
станции
24. Организация рабочего места дежурного по станции
25. Средства отображения информации и органы управления
ТЕМА.
РЕЛЕЙНО-ПРОЦЕССОРНАЯ
ЦЕНТРАЛИЗАЦИЯ ЭЦ-МПК
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ
26. Функциональная структура системы
27. Увязка РПЦ с системами кодового управления
28. Алгоритмы функционирования и программное обеспечения ЭЦ-МПК
29. Электрические
схемы.
сведения
и
принципы
увязки
с
исполнительными схемами
30. Проектирование и алгоритмы функционирования релейных схем
31. Функциональная структура системы
32. Увязки со вспомогательными и обеспечивающими системами и
подсистемами ЭЦ
33. Принципы и обоснование комплектации аппаратного обеспечения ЭЦМПК
34. Проектирование пользовательского интерфейса
35. Проектирование и алгоритмы функционирования релейных схем
36. Увязка РПЦ с системами кодового управления
ТЕМА.
РЕЛЕЙНО-ПРОЦЕССОРНАЯ
ЦЕНТРАЛИЗАЦИЯ «ДИАЛОГ-Ц»
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ
37. Функциональная структура системы
38. Технические средства электрической централизации «ДИАЛОГ-Ц»
39. Безопасная микроЭВМ БМ-1602
40. Технические решения по увязке с релейными схемами ЭЦ
ТЕМА. МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ ЦЕНТРАЛИЗАЦИЯ EBILOCK- 950
41. Этапы развития систем Ebilock- 950
42. Эксплуатационно-технические характеристики системы.
43. Структура системы Ebilock- 950
44. Процессорный модуль централизации
45. Система объектных контроллеров
46. Методы обеспечения безопасности в СОК
47. Программное обеспечение системы Ebilock-950
48. Электропитание системы МПЦ Ebilock-950
49. Устройства заземлении, грозозащиты и защиты от перенапряжений.
50. Процессорный модуль централизации
ТЕМА.
ТЕХНИЧЕСКАЯ
МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ
ЦЕНТРАЛИЗАЦИИ
ЭКСПЛУАТАЦИЯ
СТРЕЛОК
И
СВЕТОФОРОВ.
51. Микропроцессорная централизации стрелок и светофоров как объект
технического обслуживания, ремонта и сопровождения
52. Основные понятия и определения ТЭ-МПЦ
53. Организация технической эксплуатации МПЦ
54. Система МПЦ Ebilock-950 как объект технического обслуживания
55. Проверка распечатки журнала АРМ ДСП. Оформление результатов
проверки.
56. Чистка системного блока, разборка, чистка и смазывание вентиляторов,
замена сменяемых воздушных фильтров
57. Проверка работы системного блока. Чистка устройства бесперебойного
питания АРМ. Проверка работы устройства бесперебойного питания
58. Микропроцессорная централизации стрелок и светофоров как объект
технического обслуживания, ремонта и сопровождения
59. Микропроцессорная централизации стрелок и светофоров как объект
технического обслуживания, ремонта и сопровождения
60. Чистка системного блока, разборка, чистка и смазывание вентиляторов,
замена сменяемых воздушных фильтров
Пример выполнения контрольной работы:
ТЕМА.
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ОПЕРАТИВНОГО ПЕРСОНАЛА С
КОМПЮТЕРНЫМИ СРЕДСТВАМИ ЭЦ
Вопрос №_____. Условные графические изображения и индикация.
Классификация условных графических изображений
На основе обобщения мирового и отечественного опыта создания
компьютерных систем управления были разработаны нормативные документы
отрасли: стандарт ОСТ 32.111-98 «Системы железнодорожной автоматики и
телемеханики. Условные графические изображения и индикация» и руководящий
технический материал РТМ 32ЦШ III5842.04-97 «Рекомендации по учету влияния
человеческого фактора на безопасность при разработке и проектировании систем
железнодорожной автоматики и телемеханики». В указанных документах
определены
проектирования
основные
требования
пользовательского
для
инженерно-психологического
интерфейса
систем
диспетчерского
управления, диспетчерского контроля и компьютерных (микропроцессорных и
релейно-процессорных) электрических централизаций. В табл.4.1 представлены
примеры условных графических изображений и индикации (УГИ).
По назначению УГИ функционально можно разделить на группы:

пометки оперативного персонала, которые формируются путем ввода
на экранной форме схематического плана станции специальных знаков
(информационных знаков о закрытии движения, снятии напряжения с контактной
сети, производстве ремонтных работ и др. (см.табл.4.1), текстовых комментариев о
причинах задержек поездов, сведения о работе, записи о технологических
событиях (обозначение границ «окон») и др.);

служебные знаки и символы, представляющие собой данные об
установленном режиме управления, о контроле выдачи команд и поступлении
известительных приказов, о присутствии RGB-компонент на электронно-лучевой
трубке мониторов АРМ, дата, текущее время;

объекты
индикации,
которые
включают
три
подгруппы,
различающиеся по способу получения переменных для индикации:
реальные, по фактическому состоянию объектов контроля
-
(занятость/ свободность рельсовых цепей, контроль положения стрелок, рабочий
фидер энергоснабжения и т.п.)
вычисленные состояния путевых объектов (направление
-
движения поезда, ложная занятость или свободность рельсовой цепи, нарушение
алгоритма размыкания и т.п.);
виртуальные (замыкание секций в МПЦ, статус исключения
-
управления объектом (например, блокировка стрелок), признак активного
комплекта резервированной системы и т.п.);

нормативно-справочные данные, которые содержат путевые схемы
районов, не включенных в централизацию, полезные длины путей в условных
вагонах, границы зон электротяги, расположение тоннелей, платформ, сведения из
ТРА станции и т.п.;

УГИ для формирования команд, включающие:
-
объекты управления на путевом плане,
-
системы меню пользовательского интерфейса, в том числе
кнопки, полосы прокрутки изображений и т.п.
По типу отображения могут использоваться УГИ как текстовые, так и
графические, последние разделяются на следующие подгруппы:
Таблица .1.1
№
Наименование объекта и
п/п
состояния
Условные обозначения на плане и индикация
Элементы путевого плана станции. Светофоры
Цвет фона – светло-серый
1.
Цвет объектов при пропадании ТС бирюзовый
2.
М1
3
Светофор поездной или маневровый
4
Обозначение совмещенного
поездного и маневрового сигнала
или
или
синий цвет ножки светофора или две ячейки
5
Пример наименования светофоров:
Н
М1
(черный цвет литеров светофоров)
Примеры индикация светофоров
6
Закрытое состояние входного
светофора (обязательно для ЭЦ)
красный цвет ячейки
7
Закрытое состояние светофоров
светло-серый цвет ячейки (цвет фона)
8
Открытое состояние поездного
светофора
светло-зеленый цвет ячейки
9
Открытое состояние светофора для
маневровых передвижений
белый цвет ячейки
белый цвет двух ячеек
10
Открытое состояние светофора для
маневровых передвижений по двум
белым огням
11
Пригласительный огонь
белый мигающий цвет ячейки
Светофор закрыт и неисправен
красный мигающий цвет ячейки *
12
13
Светофор открыт и неисправен
зеленый мигающий цвет ячейки*
14
Светофор погашен
цвет ячейки - серый, красный мигающий цвет
контура*
Список литературы
1.
Маршрутно-релейная
централизация
/
И.А.Белязо,
В.Р.Дмитриев,
Е.В.Никитина и др.: Транспорт, 1974, 320 с.
2. Сапожников В.В. Схема выбора трассы маршрутов в бесконтактном
маршрутном наборе // Труды ЛИИЖТа, 1967. Вып. 256. – С. 15–18.
3. Принципы построения схем электрической централизации на ферриттранзисторных модулях / А.С.Переборов, В.В.Сапожников, Вл.В.Сапожников и
др. // Автоматика, телемеханика и связь. 1976, № 5. – С. 5–8.
4.
Кайнов
В.М.
Обеспечивать
безопасность
движения
поездов,
совершенствовать технику и технологию // Автоматика, связь, информатика. 2004,
№ 5. – С. 5–7.
5. Казиев Г.Д. Цели и задачи развития микропроцессорных систем ЖАТ //
Автоматика, связь, информатика. 2004, № 1. – С. 21–23.
6. «Отечественная микропроцессорная централизация»// Автоматика, связь,
информатика. № 1 1998г.
7.
С.С.
Пресняк,
А.С.
Ершов,
О.Л.
Маковеев,
А.
Циркин
«Микропроцессорная система централизации ЭЦ-ЕМ»// Автоматика, связь,
информатика. № 9 2000г.
1.
систем
С.С. Пресняк, Е.Г. Запорожченко, А. Циркин «Опытная эксплуатация
микропроцессорной
централизации
ЭЦ-ЕМ»//
Автоматика,
связь,
информатика. № 2 2001г.
2.
С.С. Пресняк, Е.Г. Запорожченко, А. Циркин
«Разработка,
внедрение
и
перспективы
отечественных
систем
микропроцессорной централизации»// Автоматика, связь, информатика. № 10
2001г.
Приложение1
Используемые сокращения в микропроцессорной
централизации ( МПЦ ).
АЛУ – арифметико-логическое устройство
АРМ – автоматизированное рабочее место
АРМ ДСП – автоматизированное рабочее место дежурного по станции;
АРМ ШН – автоматизированное рабочее место электромеханика;
АСОУП
–
автоматизированная
система
оперативного
перевозками
АСУ – автоматизированная система управления
АСУСС – АСУ сортировочной станции
БВС – безопасная выходная схема
БМН – бесконтактный маршрутный набор
БМРЦ – блочная маршрутно-релейная централизация
БМЭ – безопасный мажоритарный элемент
БП – блок питания
БС – блок связи
БСС – безопасная схема сравнения
ВО – восстанавливающий орган
ВП – выходной преобразователь
ВСП – винтовой стрелочный привод
ВхП – входной преобразователь
ДГА – дизель-генераторный агрегат
ДК – система диспетчерского контроля
ДСН – двойное снижение напряжения
ДСП – дежурный по станции
управления
ДТ – дроссель-трансформатор
ДЦ – система диспетчерской централизации
ДШ – дешифратор
ЖАТ – железнодорожная автоматика и телемеханика;
ЗУ – запоминающее устройство
ИО – исполнительный объект
ИОС – информационная обратная связь
ИПС – информационные и программные средства;
ИР – исполнительное реле
ИС – изолирующий стык
КГУ – контрольно-габаритные устройства
КТС УК – комплекс технических средств управления и контроля
ЛВС – локальная вычислительная сеть
МБКО – модуль безопасного контроля и отключения
МВУ – модуль вывода информации
МОК – модуль объектных контролеров
МП – микропроцессор
МПС – министерство путей сообщения
МПЦ – микропроцессорная централизация
МС – модуль сравнения
МСИ – модуль сбора информации
ОАО «РЖД» - открытое акционерное общество «Российские железные
дороги»;
ОЗУ – оперативное запоминающее устройство
ОК – объектный контроллер
ОФАП – отраслевой фонд алгоритмов и программ
ПАБ – полуавтоматическая блокировка
ПАУ – пульт аварийного управления
ПЗУ – постоянное запоминающее устройство
ПМЦ – процессорный модуль централизации
ПО – программное обеспечение
ПЭВМ - персональные электронные вычислительные машины
РОН – регистр общего назначения
РОС – решающая обратная связь
РПЦ – релейно-процессорная централизация
РЦ – рельсовая цепь
САПР – системы автоматического проектирования
СВД – средства ведения диалога в АРМ
СВТИ – средства вычислительной техники и информатики
СЖАТ – система железнодорожной автоматики и телемеханики
СНУК – система непосредственного управления и контроля
СОИ – средства отображения информации
СОК – система объектных контролеров
СПД-ЛП – система передачи данных с линейных пунктов
СПО – системное программное обеспечение
СПТ – самопроверяемый тестер
ССВК – самопроверяемая схема встроенного контроля
СЦБ – сигнализация, централизация и блокировка
СЭП – стрелочный электропривод
ТЗК – таблица занятия канала (или распределения импульсов команд
ТУ/ТС/ТИ)
ТИ – телеизмерение
ТПС – технологический процесс станции
ТРА – техническо-распорядительный акт
ТРЦ – рельсовая цепь тональной частоты
ТС – телесигнализация
ТУ – телеуправление
УБП – устройство бесперебойного питания
УВВ – устройство ввода-вывода
УВК – управляющий вычислительный комплекс
УГИ – условные графические изображения и индикация
УКП – концентратор (устройство контроля передачи)
УО – управляемый объект
УСЗ – устройства согласования и защиты
УСО – устройство связи с объектом управления
УТС – стационарные тормозные упоры