Модернізація технічного забезпечення переїзної сигналізації з використанням програмованих логічних контролерів

Abstract

UA: Робота присвячена модернізації технічного забезпечення системи переїзної сигналізації шляхом впровадження програмованих логічних контролерів для підвищення безпеки руху на залізничних переїздах. Проведено аналіз об'єкту автоматизації , розглянуто існуючі пасивні та активні системи переїзної сигналізації, їх компоненти (світлофори, звукові сигнали, шлагбауми, системи виявлення поїздів – рейкові кола, лічильники осей, колісні датчики) та принципи роботи, включаючи концепцію "fail-safe". Проаналізовано переваги та недоліки різних технологій виявлення поїздів. В роботі розроблено основну проектну документацію для модернізованої системи, включаючи структурну та функціональну схеми на базі дубльованих ПЛК для забезпечення високого рівня повноти безпеки (SIL). Детально описано підсистеми збору вхідної інформації, обробки логіки, виконавчих механізмів, електроживлення та діагностики. Виконано розрахунок довжини ділянок наближення до переїзду. Розроблено технічну документацію, що включає принципову електричну схему модернізованої системи керування переїзною сигналізацією з використанням ПЛК та електромагнітних реле для керування шлагбаумами та індикацією. Розглянуто питання електроживлення системи з основним та резервним джерелами. Розроблено алгоритм роботи системи переїзної сигналізації на базі дубльованих ПЛК, що охоплює різні стани переїзду та взаємодію з пультом чергового. Окремий розділ присвячено питанням охорони праці та безпеки в надзвичайних ситуаціях при експлуатації та обслуговуванні пристроїв СЦБ.

EN: The thesis is devoted to the modernization of technical support for the level crossing signaling system through the introduction of programmable logic controllers to improve traffic safety at railroad crossings. An analysis of the automation object was carried out, existing passive and active level crossing signaling systems, their components (traffic lights, sound signals, barriers, train detection systems – rail loops, axle counters, wheel sensors) and operating principles, including the “fail-safe” concept, were considered. The advantages and disadvantages of various train detection technologies were analyzed. The thesis developed the basic design documentation for the modernized system, including structural and functional diagrams based on redundant PLCs to ensure a high level of safety integrity (SIL). The subsystems for input information collection, logic processing, executive mechanisms, power supply, and diagnostics are described in detail. The length of the approach sections to the crossing has been calculated. Technical documentation has been developed, including a schematic diagram of the modernized level crossing signaling control system using PLCs and electromagnetic relays to control barriers and indicators. The issue of power supply to the system with primary and backup sources has been considered. An algorithm for the operation of the level crossing signaling system based on redundant PLCs has been developed, covering various states of the crossing and interaction with the duty officer's console. A separate section is devoted to occupational health and safety issues in emergency situations during the operation and maintenance of signaling devices.