МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ ЦЕНТРАЛИЗАЦИЯ на базе ПЛК Quantum : СТАНЦИЯ «СЫРЕЦ» КИЕВСКОГО МЕТРОПОЛИТЕНА

Киевский метрополитен является самым крупным в Украине и третьим по величине в СНГ. Общая эксплуатационная протяженность его линий составляет 56 418 м. На трех линиях функционирует 43 станции и их количество постоянно увеличивается. Развитие старых и строительство новых линий метрополитена, замены морально и физически устаревшей техники на более совершенную, требует разработки и внедрения новых систем электрической централизации, использующих микропроцессорную элементную базу. К системам электрической централизации предъявляются жесткие требования по обеспечению безопасности.

Описание приложения

В течении 2003-2004 годов для нужд Киевского метрополитена была разработана, спроектирована, смонтирована и запущена микропроцессорно-релейная система электрической централизации на базе ПЛК Quantum марки Telemecanique. В разработанной микропроцессорной системе (МПЦ-М) все логические функции, влияющие на безопасность системы, осуществляются аппаратными и программными средствами промышленных компьютеров и программируемых логических контроллеров, а непосредственная связь с напольным оборудованием выполняется существующими релейными схемами управления и контроля.

Для повышения безопасности и отказоустойчивости система разработана двухканальной с горячим резервированием логических модулей. В результате нарушения в работе МПЦ-М не приводят к появлению опасного отказа и срыву сложного технологического процесса работы метрополитена (нарушение интенсивного графика движения поездов, остановка подвижного состава с пассажирами в тоннеле и большое скопление пассажиров на станциях метрополитена).

Цели и задачи

Основными факторами, указывающими на необходимость внедрения новой системы на станциях метрополитена явились следующие:

•  уменьшение объема занимаемых площадей;

•  повышение квалификации обслуживающего персонала;

•  уменьшение вероятности сбоя графика движения;

•  увеличение функций оператора;

•  упрощение обслуживания устройств.

Описание реализации

Система разработана с учетом взаимодействия с другими системами, использующими для контроля и управления цифровые интерфейсы передачи данных, поддерживающие различные стандартные протоколы обмена данными. Также система МПЦ-М может быть интегрирована в автоматизированные и информационно-управляющие системы верхнего уровня, поддерживая при этом принятый внутри системы протокол обмена данными. В качестве транспортного протокола в МПЦ-М используется протокол “Modbus” Schneier Electric на основе ТСР/IP и RS485.

Система состоит из: двух компьютеров промышленного типа (основная и резервная ПромЭВМ), которые выполняют функции АРМа ДСЦП; одной ПромЭВМ – АРМа ШН; двух сетей обмена данными между АРМами и ПЛК вычислительных каналов типа “Ethernet” и “ModbusPlus”; двух вычислительных каналов “А” и “В”, включающих: по два логических программируемых контроллеров (основной и резервный ПЛК) Quantum марки Telemecanique, n-ое количество модулей удаленного ввода/вывода; по две сети обмена данными (основная и резервная) между ПЛК и удаленными модулями ввода/вывода типа “RIO”, по каналу передачи данных между основным и резервным ПЛК одного канала типа “Hot Stanby”.

Рис. 1. Функциональная блок-схема системы МПЦ-М

Отличительной особенностью системы является использование двух каналов управления, которые взаимно проверяют друг друга. Это обусловлено повышенными требованиями к надежной работе устройств метрополитена, где необходимо обеспечить высокий уровень безопасности перевозочного процесса.

Эффект от внедрения системы

Использование разработанной системы с применением оборудования Schneider Electric ( ПЛК Quantum марки Telemecanique) позволяет:

•  снизить капитальные затраты за счет уменьшения строительства площадей под систему управления;

•  снизить эксплуатационные расходы за счет сокращения эксплуатационного штата и исключения периодической проверки релейного оборудования;

•  улучшить диагностические функции и как следствие уменьшение времени устранения неисправностей;

•  повышения безопасности движения поездов за счет уменьшения влияния человеческого фактора на работоспособность системы.

В итоге заказчик получил для работы гибкую и динамичную систему, готовую в дальнейшем полностью заменить релейную.