PRO Axon. System samoczynnej sygnalizacji przejazdowej RLC23. Opis techniczny (PL) 1 / 26

Transkrypt

1 PRO Axon PRO Axon Sp. z o.o. ul. Lipowa Sosnowiec biuro@proaxon.pl (liczniki osi.pl) System samoczynnej sygnalizacji przejazdowej RLC23 Opis techniczny (PL) 1 / 26

2 1 Struktura RLC23 Podstawowy układ sygnalizacji przejazdowej RLC23 (rys. 1) dla linii jednotorowej zawiera po dwie tarcze drogowe, półrogatki i tarcze pociągowe (rys. 2, wersja ze zdalną kontrolą). Zasilanie 230V ~ lub 3 380V ~ Ładowarka akumulatorów 1 Ładowarka akumulatorów 2 Kontener lub szafa Licznik osi BO23 VUR VUR VUR ZK24 VUR ZK24 WSKAZANIA I POLECENIA ZK24 ZK24 Czujniki koła Napędy rogatkowe Platforma sprzętowa APIS-RLC kanału A CAN1 CAN2 Platforma sprzętowa APIS-RLC kanału B Sygnalizacja świetlna i dźwiękowa TOP Rys. 1: Podstawowy układ sygnalizacji przejazdowej RLC23 z tarczami ostrzegawczymi pociągowymi (TOP standardowy i propozycja uproszczonej wersji stosowanej w innych krajach, w tym przypadku żółty kolor to naklejka) 2 / 26

3 Zasilanie 230V ~ lub 3 380V ~ Ładowarka akumulatorów 1 Ładowarka akumulatorów 2 Kontener lub szafa VUR VUR ZK24 ZK24 VUR ZK24 VUR ZK24 WSKAZANIA I POLECENIA Licznik osi BO23 Czujniki koła Napędy rogatkowe Platforma sprzętowa APIS-RLC kanału A CAN1 CAN2 Platforma sprzętowa APIS-RLC kanału B RS232, RS485, ETHERNET lub CAN Konwerter OPTIC lub COPPER CABLE(2WIRES) lub EXISTENT TELECOMM SYSTEM (e.g. SDH) Konwerter RS232, RS485, ETHERNET lub CAN Urządzenie zdalnego monitoringu APIS-RLC APIS-RLC DK-A DK-B Wskazania i polecenia dyżurnego w nastawni (ekran dotykowy - opcja) Najbliższa stacja Uzależnienia od obwodów sygnałowych (opcja) Prawidłowe działanie Zakłócenie Awaria Załączony Przyciski włączające, wyłączające i liczniki, przywracania do stanu zasadniczego, itp. Sygnalizacja świetlna i dźwiękowa Rys. 2: Podstawowy układ sygnalizacji przejazdowejrlc23 ze zdalnym monitoringiem Dwa układy mikroprocesorowe APIS-RLC (z kanałami A i B) służą do sterowania sygnalizacją przejazdową RLC23 (rys. 1 i 2). System jest podwojony ze względów bezpieczeństwa, a częściowo dla zwiększenia dostępności. W podstawowej konfiguracji system działa na zasadzie 2 z 2 i podwajania pewnych modułów wykonawczych kanałów A/B, poza tym może być stosowane głosowanie 2 z (1 z 2), co dodatkowo podnosi dostępność. Układ APIS-RLC sygnalizacji RLC23 realizuje następujące funkcje: wyświetla sygnały świetlne i dźwiękowe na przejeździe w zależności od obecności pociągu lub przy ręcznym włączeniu (czarna linia kontrolna na rysunkach 1 i 2). Zasadniczo kanał A wysterowuje prawe światło i dzwon a B lewe światło na przejeździe; kontroluje prąd świateł i poprawność działania (czerwone linie na rysunkach 1 i 2); każdy kanał (A/B) kontroluje prąd wszystkich świateł, ale wysterowuje tylko wybrane. Kontrola jest wykonywana w sposób ciągły, gdy światło jest włączone (np. podczas zbliżania pociągu) i krótkimi impulsami w ustalonych odstępach czasu (np. co 10 sekund), gdy światło jest wyłączone (tak zwany zimny test"); kontroluje podnoszenie i opadanie rogatek w zależności od obecności pociągu lub przez ręczne sterowanie. Opcjonalnie może sterować miganiem latarek na drągach, jeśli jest to wymagane, oraz kontrolować ich prawidłowe działanie. Pewne rozkazy, jak opadanie rogatek są realizowane w trybie LUB (jeśli chociaż jeden kanał A/B wysyła rozkaz opuszczenia) a np. podnoszenie jest realizowane w trybie I (oba kanały wysyłają rozkaz podnoszenia); 3 / 26

4 kontroluje poprawność działania napędów rogatkowych i integralność drągów poprzez sprawdzenie pozycji krańcowej (góra/dół), pomiar czasu opuszczania/podnoszenia i ewentualne przerwy kontaktu elektrycznego w najsłabszej części drąga; otrzymuje informacje o zajętości/niezajętości oraz kierunek i przejazd pociągu nad czujnikiem z licznika osi BO23; wyświetla informacje na pulpicie kontrolnym na stojaku urządzeń ssp i otrzymuje ręczne polecenia z przełączników/przycisków, wymusza przywracanie stanu zasadniczego i symuluje/testuje zakłócenia i usterki; wyświetla białe światła na tarczach ostrzegawczych pociągowych (w wersji z TOP) w zależności od prawidłowego działania/błędu i stanu włączenia/wyłączenia ssp oraz kontroluje prąd i ich prawidłowe świecenie; stale komunikuje się systemem APS-RLC DK najbliższej stacji (w wersji ssp ze zdalną kontrolą, rys. 2) i wymienia dane o stanie ssp (zakłócenie / usterki / poprawność działania, położenie rogatek, włączenie/wyłączenie sygnalizatorów przejazdowych, itp.). System zdalnej kontroli APIS-RLC DK na stacji jest mniejszą wersją głównej platformy APIS-RLC na przejeździe, kontrolki (lub wyświetlacz) i przyciski do sterowania ssp są w pomieszczeniu dyżurnego ruchu (ręczne włączenie/wyłączenie, przywracanie stanu zasadniczego, itd.); odbiera polecenia włączenia (możliwe nawet dla wyłączenia) z nastawni (w przypadku ssp znajdujących się w pobliżu lub na stacji kolejowej) poprzez system zdalnej kontroli APIS- RLC DK; ponadto, w zależności z nastawnią można skonfigurować inne funkcje; np. utrzymywanie przez pewien czas na stacji czerwonego sygnału wyjazdowego po włączeniu ssp itp. kontroluje napięcie stałe i działanie zasilaczy akumulatorów 1 i 2 oraz obecność głównego zasilania napięciem zmiennym; wymienia istotne dane o stanie licznika osi (B/A) z systemem APIS-RLC przez dwie magistrale CAN (nadmiarowość / większa dostępność). 2 Struktura układu wykrywania pociągu licznik osi BO23 Licznik osi BO23 składa się z urządzeń zewnętrznych - punktów liczących i wewnętrznych - komputera wartościującego. Na linii jednotorowej przeważnie stosuje się 4 punkty liczące, które tworzą 3 kolejne sekcje (sekcje A, B i C na rys. 3). 4 / 26

5 Punkt liczący 1 Sekcja «A» Punkt liczący 2 Sekcja «B» Punkt liczący 3 Sekcja «C» Punkt liczący 4 2 Czujnik koła Czujnik koła 4 ZK24 ZK24 4 zewn. srk VUR Urządzenia zewn. srk Urządzenia VUR 2 2 Czujnik koła Czujnik koła 4 ZK24 ZK24 4 zewn. srk zewn. srk VUR Urządzenia Urządzenia VUR 2 CP1 CP2 CP3 CP4 Wyjścia CP1 Urządzenia wewn. UNUR licznika ois BO23 Sekcja A Wyjścia CP2 Sekcja B Wyjścia CP3 Sekcja C Impuls koła Wyjścia CP4 Wolny Zajęty Reset Impuls koła Wolny Zajęty Reset Impuls koła Wolny Zajęty Reset Impuls koła Platforma sprzętowa APIS-RLC sygnalizacji przejazdowej RLC23, Kanały A i B Rys. 3: Typowa konfiguracja licznika osi BO23 na linii jednotorowej z wejściami / wyjściami w kierunku systemu APIS-RLC Każda sekcja licznika osi BO23 przekazuje stan zajętości/niezajętości do kanałów A i B komputera APIS-RLC a w drugą stronę przekazywane są polecenia resetu sekcji, ponadto z każdego punktu liczącego przekazywane są impulsy przejazdu koła i kierunku przejazdu. W ten sposób komputer APIS-RLC zna miejsce i kierunek pociągu na całym przejeździe i może podejmować decyzje o włączeniu lub wyłączeniu. Oprócz czterech podstawowych punktów liczących, można dodać kolejne i utworzyć podsekcje, np. dla zwrotnicy, blokady samoczynnej, przystanku itp. znajdujących się w obrębie przejazdu kolejowego. Rysunek 4. pokazuje dwa przypadki, kiedy zwrotnica i przystanek znajdują się w obrębie przejazdu i dodano jeszcze jeden (piąty) punkt liczący. CP13 Sekcja A Sekcja B Sekcja C CP1 CP2 CP3 CP4 Sekcja A1 Sekcja A2 Przystanek Sekcja B Sekcja C CP1 CP12 CP2 CP3 CP4 Rys. 4: Dwa przykłady z dodatkowym punktem liczącym licznika osi BO23 w obrębie przejazdu kolejowego; (zwrotnica lub przystanek w obrębie przejazdu kolejowego) Dodatkowe punkty liczące (CP13/CP12) i dodatkowe wyjścia (sekcja A2) z licznika osi BO23 są podłączone do kanałów A i B komputera APIS-RLC. Dodatkowa sekcja do detekcji 5 / 26

6 zatrzymania na przystanku jest w zasadzie potrzebna tylko, gdy wymagane jest automatyczne otwarcie przejazdu po określonym czasie (np. 5 min), gdy pociąg z jakiegoś powodu pozostaje dłużej w obszarze między punktem włączającym i drogą oraz gdy podczas zatrzymania automatyczne otwarcie przejazdu ma być zablokowane. Jeżeli przepisy nie wymagają automatycznego wyłączenia sygnalizacji przejazdowej, to dodanie punktu zliczania w rejonie przystanku nie jest konieczne. Punkt liczący składa się z czujnika koła ZK24, odbojnic i układu kontrolnego VUR w skrzynce przytorowej. Ze względu na bezpieczeństwo czujnik ZK24 ma dwa systemy wykrywania koła i wykrywa kierunek jazdy. Rys. 5: Czujnik koła ZK24 z odbojnicami i układem kontrolnym VUR (jeden punkt liczący) Układ kontrolny VUR jest umieszczony w skrzynce przytorowej i jest pokazany również na rysunku 5. Układ kontrolny VUR zasila i kontroluje czujnik oraz moduluje i wysyła sygnały z obu systemów czujnika po tej samej skrętce do urządzeń wewnętrznych. Urządzenia wewnętrzne UNUR składa się z modułów umieszczonych w kasecie EUR 19 o wysokości 3U (rys. 6). Jedna kaseta UNUR może kontrolować do 8. punktów liczących i dać informację o zajętość/niezajętości 6 sekcji. Na linii jednotorowej zwykle potrzebne są 4 czujniki skonfigurowane jako 3 kolejne sekcje, więc jedna kaseta BO23-UNUR może obsłużyć linię dwutorową (8 czujników w konfiguracji 2 3 kolejne sekcje). 6 / 26

7 Rys. 6: Urządzenia wewnętrzne UNUR licznika osi BO23 Karta mikroprocesorowa MPU zawiera 3. kanały bezpiecznościowe i jeden diagnostyczny z wyświetlaczem, który pokazuje aktualną liczbę osi i inne ważne dane (kierunek jazdy, zakłócenia, błędy, itd.) Wszystkie trzy kanały przetwarzają dane z czujników bezpiecznym oprogramowaniem, odróżniają impulsy koła od zakłóceń, liczą osie i wydają stan zajętości każdej sekcji. Informacja o zajętości sekcji jest określana na zasadzie 2 z 3 i przekazywana do kart przekaźnikowych RE. Dane o ostatnich pociągów można sczytać przez port szeregowy RS232 z karty MPU na komputer osobisty. 3 Zasady automatycznego włączania/wyłączania ssp podczas przejazdu pociągu System ssp RLC23 działa samoczynnie w ustalonym czasie w zależności od ruchu pociągu, bez udziału człowieka. Dla personelu serwisowego dostępne są dalsze informacje o stanie urządzeń, w celu ułatwienia reakcji na zakłócenia lub awarie. Informacje o stanie ssp można przesyłać do: dyżurnego ruchu na najbliższej stacji wersja ze zdalną kontrolą (rys. 2). w tej wersji znajduje się na stacji dodatkowy moduł odpowiedzialny za ciągłą komunikację z urządzeniami na przejeździe. maszynisty - wersja z TOP (rys. 1). W tej wersji kontrolowane są białe światła tarcz ostrzegawczych pociągowych i włączenie przejazdu podczas zbliżania się pociągu. Komputer APIS-RLC stałe otrzymuje informacje o położeniu pociągu (zajęcie określonej sekcji, kierunek i nr czujnika) właściwe włączenie/wyłączenie przejazdu nawet w przypadku jazd nieregularnych lub manewrowych, z zatrzymaniem i zmianą kierunku. Na rys. 8 pokazano strefy wł./wył. przejazdu dla różnych przejazdów pociągów. 7 / 26

8 Sekcja «A» Sekcja «B» Sekcja «C» CP1 CP2 CP3 CP4 Rys. 7: Strefy wł./wył. RLC23 dla różnych przejazdów pociągów 8 / 26

9 Samoczynne wł./wył. przejazdu jest realizowane na podstawie informacji o zajętości z licznika osi BO23 i jest całkowicie bezpieczne przy uwzględnieniu: licznik osi BO23 posiada certyfikat integralności SIL4 wg EN 50126, EN i EN 50129; do włączenia przejazdu kanały A i B komputera APIS-RLC otrzymują cztery niezależne sygnały z licznika osi: zajęcie, zwolnienie sekcji włączającej, aktywowanie pierwszego i drugiego kanału wykrywania koła na włączającym punkcie liczącym. Przejazd jest zamykany, jeśli do komputera dotrze sygnał z kanału A lub B w zależności od sekwencji pierwszego i drugiego kanału czujnika włączającego, komputer APIS-RLC otrzymuje także informację o kierunku jazdy; do wyłączenia przejazdu kanały A i B komputera APIS-RLC otrzymują trzy niezależne sygnały z licznika osi: zajęcie/zwolnienie sekcji wyłączającej na drodze, zwolnienie sekcji włączającej, rozróżnienie kierunku jazdy w oparciu o przejazd nad czujnikami w pobliżu drogi i sekwencji zajmowania i zwalniania kolejnych sekcji; wszystkie moduły licznika osi mają strukturę podwojoną lub wielokrotną; punkt liczący (moduł wykrywania koła), ma dwa kanały detekcji kół, mikroprocesorowy moduł MPU ma trzy kanały pracujące na zasadzie 2 z 3 a karta przekaźnikowa RE ma po dwa przekaźniki bezpiecznościowe na sekcję (przekaźnik zwalniania i zajętości), które są indywidualnie sterowane z modułu MPU. System RLC23 jest wyjątkowo łatwy w konfiguracji i samoczynność włączania i wyłączania podczas przejazdu przez przejazd można łatwo dostosować do wymagań prawie wszystkich kolei. Niektóre z możliwych konfiguracji włączania/wyłączania: w razie potrzeby przejazd może się wyłączać w przypadku dłuższego opóźnienia pociągu / zatrzymywania się pomiędzy punktem włączającym i drogą. Jeśli przepisy nie pozwalają na automatyczne wyłączenie, to można wykluczyć takie działanie (przejazd jest zamknięty przez cały czas zajęcia sekcji). Czas automatycznego wyłączenia można indywidualnie dostosować do zbliżającego się do przejazdu pociągu dla każdego kierunku i dla każdego toru; dodatkowo można skonfigurować, kiedy automatyczne wyłączenie jest zablokowane / zabronione np. w przypadku, gdy sekcja drogowa jest zajęta, sekcja przystanku jest zajęta, oba kanały włączające są aktywne (pociąg przejeżdża nad nim) lub gdy przynajmniej jeden kanał włączający jest aktywny; automatyczne wyłączenie na przejeździe wyposażonym w zdalną kontrolę może być konfigurowane w połączeniu z poleceniem ręcznego wyłączania przez dyżurnego ruchu z najbliższej stacji kolejowej; jeżeli po określonym czasie automatyczne wyłączenia wygasa, sygnalizacja nie zostaje wyłączona, ale dyżurny otrzymuje informację o zakłóceniu ssp i wtedy może wyłączyć sygnalizację poleceniem ręcznym nawet jeśli sekcja jest ciągle zajęta. Dyżurny może później ręcznie włączyć sygnalizację, np. gdy maszynista poinformuje o możliwości kontynuowania jazdy pociągu w kierunku przejazdu; można również skonfigurować automatyczne wyłączanie tak, aby nie tylko wyłączyć ssp po określonym czasie, lecz także przeprowadzić reset licznika osi, który pozostawał zajęty (ta opcja jest odpowiednia dla wersji z tarczami pociągowymi bez zdalnego monitorowanie ze stacji) i przejazd wraca do stanu zasadniczego automatycznie w przypadku błędnego zliczenia osi; dla każdej strony przejazdu można zmienić parametry maksymalnego dozwolonego czasu powrotu do stanu zasadniczego po opuszczenia sekcji drogowej i zajęciu sekcji wyjazdowej. Jeśli maksymalny dopuszczalny czas upłynie a pociąg nie opuści sekcji, to sygnalizowane jest zakłócenie lub awaria (parametr). Należy zauważyć, że w przypadku błędnej zajętości sekcji, przyjazd następnego pociągu z przeciwnej strony normalnie włącza sygnalizację niezależnie od błędnej zajętości sekcji dzięki programom licznika osi BO23 i komputera 9 / 26

10 APIS-RLC, które rozpoznają przejazd pociągu nad czujnikiem włączającym w kierunku przejazdu. 4 Zewnętrzne urządzenia sygnałowe Na rys. 8 pokazano maksymalną konfigurację sygnalizacji świetlnej i dźwiękowej, par (pół) rogatek i tarcz pociągowych obsługiwanych przez RLC23. Sekcja A-2 Sekcja B-2 Sekcja C-2 (Sekcja A1-2) (Sekcja A2-2) (Sekcja C2-2) (Sekcja C1-2) CP13-2 KZ1-2 KB1-2 P6B P6A G6A CS6 G6B PKZ1-1 ZV6 PKB1-1 P2A P2B G2B G2A CS2 ZV2 BR2 P4A P4B G4B G4A CS4 ZV4 BR4 ZV8 PKS2-2 G8B CS8 G8A P8A P8B KS2-2 KB2-2 KZ2-2 CP1-2 CP1-1 KS1-2 CP12-2 CP12-1 PKS1-2 PKS1-1 CP2-2 CP2-1 CP3-2 CP3-1 PKB2-1 PKZ2-1 CP42-2 PKS2-1 CP42-1 KS2-1 CP4-2 CP4-1 CP13-1 KZ1-1 KB1-1 KS1-1 P7B P7A G7A CS7 ZV7 G7B PKZ1-1 PKB1-1 BR3 ZV3 CS3 G3A G3B P3B P3A BR1 ZV1 CS1 G1A G1B P1B P1A PKB2-1 PKZ2-1 G5B ZV5 CS5 G5A P5A P5B KB2-1 KZ2-1 (Sekcja A1-1) (Sekcja A2-1) (Sekcja C2-1) (Sekcja C1-1) Sekcja A-1 Sekcja B-1 Sekcja C-1 Rys. 8: Maksymalna konfiguracja zewnętrznych urządzeń sygnałowych dla linii dwutorowej Na rys. 8 pokazana jest konfiguracja liczników osi dla linii dwutorowej z dodatkowymi czujnikami i sekcjami potrzebnymi dla zwrotnic, przystanków, itp. Sygnalizacja na rys. 8 odpowiada wcześniejszym przepisom w Jugosławii (z tarczami pociągowymi). Dostosowanie do dowolnych przepisów krajowych nie stanowi problemu. Maksymalna ilość urządzeń zewnętrznych w sygnalizacji przejazdowej RLC23: tarcze przejazdowe: maks. 8 szt. (dwie żarówki z włóknem pojedynczym lub podwójnym lub diodowe i jeden dzwon/głośnik dla każdego sygnalizatora); maks. 8 szt. dodatkowych sygnalizatorów, gdy wymagana jest tzw. pozytywna sygnalizacja (biały lub zielony; diody lub żarówki z jednym włóknem) oraz światła sygnalizujące zbliżanie się pociągu diody lub żarówki z jednym włóknem; 10 / 26

11 (pół) rogatki: maks. 4 szt. dodatkowych sygnalizatorów, gdy wymagana jest tzw. pozytywna sygnalizacja (biały lub zielony; diody lub żarówki z jednym włóknem) oraz światła sygnalizujące zbliżanie się pociągu diody lub żarówki z jednym włóknem; maks. dwie pary (pół) rogatek, z lub bez latarek, i ewentualnie trzecia para (pół) rogatek, ale tylko wtedy, gdy działa całkowicie równolegle do pierwszej pary; tarcze ostrzegawcze pociągowe maks. 4 tarcze pociągowe (po dwie na tor) z jednym białym lub z jednym białym i jednym żółtym światłem (lub parami, konfigurowalne), oraz 4 dodatkowe sygnalizatory lub powtarzacze maks. liczba torów: licznik osi BO23 do detekcji pociągu na maksymalnie 4 torach. 4.1 Typy sygnalizatorów przejazdowych i opcje sterowania Urządzenie RLC23 można skonfigurować do pracy z kilkoma różnymi typami sygnalizacji przejazdowej przedstawionymi poniżej. 1. Dwa na zmianę migające światła czerwone: (trzy przykłady dla różnych przepisów). Ten typ sygnalizacji można następująco skonfigurować: różna częstotliwość migania czerwonych świateł (np. 60, 80/ min, itp.); użycie żarówek z dwoma włóknami (głównym i pomocniczym); użycie matryc diodowych lub żarówek z pojedynczym włóknem; elektroniczna regulacja prądu żarówki (zbędna ręczna regulacja podczas konserwacji). 2. Dwa na zmianę migające światła czerwone i jedno białe: białe migające światło potwierdzające prawidłowe działanie i brak pociągu na przejeździe (tzw. pozytywna sygnalizacja). Ten typ sygnalizacji można następująco skonfigurować: różna częstotliwość migania świateł białych i czerwonych; dla czerwonych świateł można użyć żarówek z dwoma włóknami (włókno główne i pomocnicze); użycie matryc diodowych lub żarówek białych i czerwonych z jednym włóknem; elektroniczna regulacja prądu żarówek (zbędna ręczna regulacja podczas konserwacji); stałe wyłączenie światła białego w przypadku wykrycia awarii lub zakłócenia (konfigurowalne); 3. Ciągłe światło czerwone i żółte sygnalizujące zbliżanie się pociągu, (najpierw żółte potem czerwone). Ten typ sygnalizacji można następująco skonfigurować: nastawiany czas załączenia światła żółtego, podczas zbliżania się pociągu (przed zmianą na światło czerwone ) od 1 do 15 sekund (domyślnie 4s); żarówki o dwóch włóknach (główne i pomocnicze); użycie matryc diodowych lub żarówek żółtych i czerwonych z jednym włóknem; elektroniczna regulacja prądu żarówek (zbędna ręczna regulacja podczas konserwacji). 11 / 26

12 4. Ciągłe światło czerwone podczas zbliżania się pociągu i zielone do sygnalizacji prawidłowej pracy, gdy nie ma pociągu (tzw. pozytywna sygnalizacja). Ten typ sygnalizacji można następująco skonfigurować: użycie do świateł czerwonych żarówek z dwoma włóknami (głównym i pomocniczym); użycie matryc diodowych lub żarówek czerwonych i zielonych z pojedynczym włóknem; elektroniczna regulacja prądu żarówki (zbędna ręczna regulacja podczas konserwacji); stałe wyłączenie światła zielonego w przypadku wykrycia awarii lub zakłócenia (konfigurowalne); czerwone światło świeci ciągle lub miga póki rogatki nie osiągną skrajnego dolnego położenia (można skonfigurować). 5. Synchronizacja sygnalizacji na przejeździe (światło zielone gdy nie ma pociągu, żółte kilka sekund po zbliżeniu się pociągu, czerwone przez pozostały czas zbliżania): Ten typ sygnalizacji można następująco skonfigurować: nastawianie włączania światła żółtego (po wyłączeniu zielonego i przed włączeniem czerwonego) od 1 do 15 sekund (domyślnie 4s); nastawianie włączania światła żółtego (powiązane z wyłączeniem światła czerwonego, przed włączeniem zielonego) od 1 do 15 sekund (domyślnie 2s); użycie żarówek z dwoma włóknami (głównym i pomocniczym) czerwone i żółte; użycie matryc diodowych lub żarówek z pojedynczym włóknem dla obu kolorów; elektroniczna regulacja prądu żarówki (zbędna ręczna regulacja podczas konserwacji); stałe wyłączenie światła zielonego migającego w przypadku wykrycia awarii lub zakłócenia (konfigurowalne). Niezależnie od typu sygnalizacji na przejeździe urządzenia RLC23 zawsze kontrolują prawidłowość włączenia świateł podczas zbliżania się pociągu (czerwony / żółty) w następujący sposób: ciągły pomiar prądu na wejściach analogowych, np. podczas świecenia ciągłego lub migania, zależnie od typu sygnalizacji; gdy sygnalizacja jest wyłączona, to światła są sprawdzane krótkimi impulsami i sprawdzany jest prąd na wejściach analogowym (tzw. "cold check"). Częstotliwość kontroli włókna głównego lub pomocniczego może być indywidualnie nastawiona od 2s do 20 minut. W przypadku przejazdu z pozytywną sygnalizacją, która świeci, gdy nie ma pociągu, to jej działanie jest kontrolowane tylko w tym czasie. Podczas pierwszej instalacji urządzenia, prądy świateł przejazdowych są zapisywane w trwałej pamięci na platformy sprzętowej APIS-RLC, mianowicie: prąd znamionowy; minimalny prąd świateł, poniżej którego stwierdzany jest brak działania; maksymalny prąd świateł, powyżej którego stwierdzane jest zwarcie i brak działania; minimalny prąd, poniżej którego uznaje się, że światła wciąż działają, tzn. jasność jest wystarczająca, ale niska i urządzenie kontrolne stwierdza zakłócenie ( próg wskazania zakłócenia ). W przypadku sygnalizatorów diodowych, gdy prąd spadnie w wyniku wypalania się kolejnych diód. Gdy prąd spadnie poniżej progu sygnalizacji zakłócenia, urządzenia RLC23 12 / 26

13 wskaże stan zakłócenia, w celu umożliwienia wcześniejszej wymiany sygnalizatora diodowego. Sygnalizacja zbliżania się pociągu nie jest zagrożona w podczas tych działań. W przypadku przepalenia któregoś sygnalizatora diodowego zanik napięcia zasilania (np. z powodu przerwy lub zwarcia) urządzenia RLC23 wykryją za niski lub za wysoki prąd, co będzie oznaczać stan usterki sygnalizacji i zagrożenia ruchu, ponieważ widoczne będzie tylko jedno migające światło czerwone zamiast dwóch. Taką sytuację można skonfigurować też, jako zakłócenie, jeśli dopuszczają to przepisy kolejowe. Jeżeli zastosowano żarówki z dwoma włóknami, to po przepaleniu włókna głównego włókna (lub innym błędzie powodującym wyjście z dozwolonego zakresu - np. przerwa drutu), pali się włókno pomocnicze a urządzenia RLC23 sygnalizują zakłócenie (możliwa konfiguracja usterki). 4.2 Typy (pół) rogatek i opcje sterowania Urządzenia sygnalizacji przejazdowej RLC23 umożliwiają pracę z różnymi typami (pół) rogatek. Możliwa jest następująca konfiguracja (pół) rogatek: ilość (pół) rogatek: jedna/dwie pary, z/bez latarek, i ewentualnie trzecia para (pół) rogatek, jeśli działają równolegle do pierwszej pary; jeśli wymagane są dwie pary (pół) rogatek, to mogą pracować jednocześnie (opuszczanie i podnoszenie w tym samym czasie) lub pary półrogatek wyjazdowych z przejazdu zamykają się później, aby umożliwić zjazd z przejazdu; można skonfigurować detektor przeszkód (pojazdu drogowego lub pieszych uwięzionych na przejeździe); w takiej sytuacji dwie pary (pół) rogatek mogą pracować jednocześnie (opuszczanie i podnoszenie w tym samym czasie) lub pary półrogatek wyjazdowych z przejazdu zamykają się później, aby umożliwić zjazd z przejazdu; możliwa jest konfiguracja oprogramowania w zakresie: czasu pomiędzy aktywacją sygnalizacji a opuszczeniem rogatek min. dopuszczalnego czasu opuszczania maks. dopuszczalnego czasu opuszczania min. dopuszczalnego czasu podnoszenia maks. dopuszczalnego czasu podnoszenia miganie latarek na drągach rogatek do czasu osiągnięcia końcowej pozycji górnej lub wersja bez latarek. Jeśli drągi mają latarki, to sprawdzany jest nominalny, minimalny i maksymalny prąd zapisany w systemie RLC23. Nieprawidłowość w pracy żarówek na jednym lub obu drągach można skonfigurować jako zakłócenie lub usterkę; w napędach rogatkowych można zamontować grzałki, oznacza to potrzebę kontroli włączenia zimą. Jeśli napędy mają grzałki, to sprawdzany jest nominalny, minimalny i maksymalny prąd zapisany w systemie RLC23. Nieprawidłowość pracy grzałek napędów rogatkowych można skonfigurować jako zakłócenie lub usterkę. Grzałki napędów można włączać i wyłączać na trzy sposoby: ręcznie wg kalendarza (15.10 do 01.03) automatycznie termostatem połączonym z RLC23; sygnalizację dźwiękową można również skonfigurować: można ją wyłączyć po osiągnięciu przez drągi dolnego położenia lub może działać przez cały czas podczas zamknięcia przejazdu; w razie uszkodzenia drąga zależnie od wymagań przejazd może być otwarty po przejeździe pociągu nawet, jeśli jeden drąg jest złamany i tarcze przejazdowe wyłączone albo przejazd 13 / 26

14 pozostaje zamknięty do czasu naprawy lub ręcznego wyłączenia. W obu przypadkach rejestrowana jest usterka; w przypadku linii dwu- lub wielotorowej można skonfigurować dokładny sposób opuszczania drągów w przypadku, gdy na drugim torze zbliża się drugi pociąg podczas podnoszenia drągów po przejeździe pierwszego pociągu. W pierwszej (domyślnej) wersji, drągi kontynuują podnoszenie do górnego położenia krańcowego, a następnie system wykonuje cały cykl pomiędzy aktywacją ssp i opuszczeniem drągów (zwykle około 15s; wszystkie tarcze przejazdowe działają w tym czasie) i drągi zaczynają znowu opadać. W drugiej wersji drągi również podnoszą się do osiągnięcia skrajnej górnej pozycji, ale natychmiast po tym zaczynają opadać. 4.3 Typy sygnalizatorów pociągowych i opcje sterowania System RLC23 jest przygotowany do współpracy z TOP-mi (jeśli są wymagane) o różnej konfiguracji. Możliwy zakres konfiguracji: zamknięcia przejazdu i prawidłowości działania (zazwyczaj kolor biały) i światła dodatkowego (zwykle żółte) świecącego ciągle w celu poprawienia widoczności dla maszynisty. Jeżeli sygnały są realizowane za pomocą żółtej naklejki (lub w ogóle jej nie mają), to sygnalizacja przejazdowa nie ma kontroli żółtego światła; sygnalizator biały informuje maszynistę światłem ciągłym lub migającym (częstotliwość można też ustawić) o włączeniu i prawidłowym działaniu sygnalizacji, zależnie od przepisów; podstawowe warunki zapalenia światła białego potwierdzającego prawidłowe zadziałanie sygnalizacji (można przyjąć jeden z poniższych warunków): jeżeli nie wykryto błędu i tarcze przejazdowe działają prawidłowo (przepisy niektórych kolei wymagają ustawienia TOP-ów w drodze hamowania przed przejazdach i wtedy wystarczająca jest informacja o włączeniu tarcz przejazdowych bez informacji o krańcowym dolnym położeniu drągów) jeżeli nie wykryto błędu i tarcze przejazdowe działają prawidłowo oraz wszystkie (pół) rogatki są w krańcowym dolnym położeniu (przepisy niektórych kolei wymagają ustawienia TOP-ów w niewielkiej odległości od przejazdów i wtedy konieczna jest Informacja o włączeniu tarcz przejazdowych i o krańcowym dolnym położeniu drągów) można skonfigurować, które TOP-y mają się włączać podczas zbliżania się pociągu do przejazdu: po wjeździe pojazdu na czujnik włączający sygnał potwierdzający włączenie i prawidłową pracę przejazdu (zazwyczaj kolor biały) wyświetlony tylko dla określonego kierunku i toru. po wjeździe pojazdu na czujnik włączający sygnał potwierdzający prawidłowe działanie przejazdu może być wyświetlony dla wszystkich kierunków i torów; parametry prądowe sygnałów są określane odrębnie dla światła białego i żółtego (jeżeli są stosowane): dopuszczalna wartość znamionowa, minimalna i maksymalna prądu świateł. System RLC23 może kontrolować prawidłowość światła określonego TOP-u i może zgłosić zakłócenia lub usterki (do wyboru), gdy zostanie wykryta usterka światła żółtego lub białego; jeśli przez przejazdem występuje stacja bez sygnalizatorów wyjazdowych, to można wysterować białe światło na TOP-ach dla tego kierunku z pewnym opóźnieniem tak, aby pociąg dotarł odpowiednio na przejazd. Przepisy niektórych kolei wymagają stosowania pomocniczej sygnalizacji, jeśli pociąg zatrzyma się dłużej w obszarze przejazdu, aby maszynista był pewien, że sygnalizacja na przejeździe ciągle działa. Dodatkowa sygnalizacja może być wymagana w przypadku złej 14 / 26

15 widoczności (np. na łuku). W takiej sytuacji w określonej odległości stosowany jest powtarzacz. Jeśli zastosowano sygnalizator pomocniczy lub powtarzacz, to konfiguracja może być następująca: żółte i białe światło na sygnalizatorze pomocniczym są w stanie zasadniczym wyłączone i są włączone tylko wtedy, gdy pociąg zatrzymuje się w sekcji ponad określony czas (czas może być ustawiony; np. 20s), czyli jest włączony tylko dla zatrzymujących się pociągów. do włączenia się białych świateł muszą być spełnione dodatkowe warunki (ciągłe lub migające światło zależnie od konfiguracji) tylko jeśli przejazd jest włączony i działa prawidłowo (tak jak dla TOP-ów); dodatkowy TOP działa jak TOP główny (gdy pełni rolę powtarzaczy). 5 Zdalna kontrola przejazdu Zdalna kontrola przejazdu RM znajduje się na najbliższej stacji i spełnia wymagania SIL4 integralności poziomu bezpieczeństwa, jak ma to miejsce w przypadku systemu APIS-RLC (patrz rys. 2), ale z mniejszą liczba modułów w zależności od liczby meldunków. System zdalnej kontroli ma również kanały A i B (konfiguracja 2-z-2), ale z modułami umieszczonymi na tej samej płycie głównej i z pojedynczym zasilaniem DC ze stacji (zwykle zasilanie urz. srk w przekaźnikowni). Kanał A zdalnej kontroli systemu APIS-RLC na stacji ciągle wymienia dane z systemem APIS-RLC na przejeździe łączem szeregowym po światłowodzie lub przewodzie miedzianym (lub po istniejącym systemie telekomunikacyjnym). To samo dotyczy kanału B. Różne meldunki zdalnej kontroli mogą być realizowane diodami lub żarówkami AC/DC (w zależności od potrzeb użytkownika) i mogą być instalowane na pulpicie dyżurnego ruchu lub na osobnym panelu. Można również podłączyć wyświetlacz dotykowy do systemu APIS-RLC na stacji. Wszystkie niezbędne wskazania można pokazać na wyświetlaczu jednokanałowo, ale diody lub żarówki pokazujące zakłócenia, awarie i prawidłowe działanie muszą być oddzielnie zrealizowane, ponieważ zakłócenia, awarie i prawidłowe działanie są kontrolowane przez oba kanały APIS-RLC (częstotliwość zakłóceń i awarii żarówek jest kontrolowana poprzez pomiar prądu). Zdalną kontrolę przejazdu ze stacji można zrealizować w następujący sposób (3 pierwsze elementy są konieczne, reszta według potrzeb/wymagań): prawidłowy stan wyłączenie przejazdu w razie wykrycia zakłócenia lub awarii (meldunek konieczny); awaria włączenie przejazdu w razie awarii mogącej zagrozić sygnalizacji zbliżania się pociągu (meldunek konieczny); zakłócenie włączenie w razie usterki niezagrażającej sygnalizacji przejazdowej zbliżania się pociągu (meldunek konieczny). można zrealizować również za pomocą diód, ale jako osobną sygnalizację; na przykład światłem ciągłym w przypadku zakłócenia i migającym w przypadku awarii; alarm akustyczny w razie wykrycia zakłócenia lub awarii; elektro-mechaniczny licznik awarii może być podłączony do urządzenia (nawet jeśli występuje wewnętrzny licznik programowy usterek, których stan może być monitorowany na wyświetlaczu (jeśli jest używany)); elektro-mechaniczny licznik zakłóceń może być podłączony do urządzenia (nawet jeśli występuje wewnętrzny licznik programowy zakłóceń, których stan może być monitorowany na wyświetlaczu (jeśli jest używany)); 15 / 26

16 włącznie tarcz przejazdowych; położenie (pół) rogatek; zajętość sekcji licznika osi; meldunek, jeśli to dozwolone użycie polecenia wymuszonego przywracania stanu zasadniczego sygnalizacji przejazdowej; wykrycie błędu wskazania na niektórych przyciskach do udzielenia poleceń specjalnych zdalnej kontroli ze stacji (np. ręczne włączenie / wyłączenie,...); meldunek przerwania komunikacji pomiędzy szafą ssp i zdalnym monitorowaniem na stacji: meldunek ręcznego zablokowania / wyłączenia ssp podczas przejazdu pociągu na pewnym odcinku toru; sygnalizacja otwartych drzwi kontenera ssp i urządzeń wewnątrznych (w zależności od wykonania); meldunek napięcie akumulatora prawidłowo pracujących kanałów A i B w szafie ssp; meldunek prawidłowego napięcia zmiennego prostowników akumulatorów kanałów A i B. Różne ręczne polecenia mogą być wykonywane zdalnie ze stacji, zgodnie z życzeniem użytkownika. Dyżurny ruchu może sterować niektórymi funkcjami ssp i można je zrealizować za pomocą przycisków (których użycie może być dodatkowo rejestrowane licznikiem elektromechanicznym lub wyświetlaczu dotykowym. Następujące polecenia można przekazać na stację ze zdalnym monitorowaniem: przyciski do sprawdzenia awarii (kontrolki sygnalizujące awarie włączają się podczas naciśnięcia przycisku); przyciski do sprawdzenia zakłóceń (kontrolki sygnalizujące zakłócenia włączają się podczas naciśnięcia przycisku); polecenie wyłączenia alarmu akustycznego w razie wykrycia zakłócenia lub awarii polecenie (ręcznego) włączenia sygnalizacji przejazdowej; w razie potrzeby korzystanie z tego polecenia może być rejestrowane na osobnym liczniku elektromechanicznym; polecenie (ręcznego) wyłączenia sygnalizacji przejazdowej; w razie potrzeby korzystanie z tego polecenia może być rejestrowane na osobnym liczniku elektromechanicznym; polecenia wymuszonego (ręcznego) przywracania stanu zasadniczego ssp w razie potrzeby korzystanie z tego polecenia może być rejestrowane na osobnym liczniku elektromechanicznym; polecenie ręcznego blokowania/wyłączenia określonej sekcji wykrywania pociągów, tj. jej zajęcie nie spowoduje aktywowania ssp; można wyłączyć aktywację ssp w przypadku zajęcia wszystkich sekcji (pierwszy lub drugi tor, w przypadku linii dwutorowej) lub niektórych sekcji włączających (np. po stronie stacji itd.); polecenie (ręcznego) odblokowania/włączenia poszczególnych sekcji wykrywania pociągu (patrz punkt wyżej). System RLC23 i moduł zdalnej kontroli można łatwo konfigurować w zakresie akceptowania lub odrzucania niektórych poleceń ręcznych wydanych przez dyżurnego. Tu opisano tylko niektóre możliwości konfiguracji: ręczne wyłączenie sygnalizacji w przypadku zajętości wybranych sekcji; ręczne wyłączenie sygnalizacji w przypadku zajętości wybranych sekcji, ale będzie wyświetlany błąd; można uniemożliwić ręczne wyłączenie sygnalizacji tylko w przypadku zajętości sekcji włączających; ręczne wyłączenie sygnalizacji nawet w przypadku zajętości sekcji włączających, ale przed tym należy wydać polecenie ręcznego włączenia sygnalizacji; po tym poleceniu wyświetlany jest komunikat usterki; 16 / 26

17 ręczne wyłączenie sygnalizacji nawet w przypadku zajętości sekcji włączających, ale tylko po określonym czasie od zajęcia lub włączenia sygnalizacji; wymuszenie powrotu do stanu zasadniczego poprzez zerowanie sekcji zajętości przez dyżurnego i natychmiastowe wygaszenie usterki/zakłócenia (jeśli taki stan był wykazywany) sygnalizacja jest wyłączana, jeśli zwolnienie zakończyło się powodzeniem; wymuszony ręczny reset sygnalizacji do stanu zasadniczego i automatyczny reset licznika osi, który pozostanie zajęty, ssp przejdzie w stan awarii (jeśli taki stan nie był jeszcze wykazywany) i pozostanie w nim do czasu pierwszego prawidłowego przejazdu włączającego i wyłączającego ssp, po którym wszystkie sekcje zostaną zwolnione (sweep train). 6 Uzależnienie z urządzeniami stacyjnymi System RLC23 można uzależnić od urządzeń stacyjnych, jeśli przejazd jest na stacji lub w jej pobliżu i podczas jazdy w kierunku stacji lub od stacji przejazd musi być automatycznie zamknięty po zajęciu sekcji licznika osi. Istnieje wiele możliwości konfiguracji systemu RLC23 w zależności od urządzeń srk. Poniżej kilka przykładów. Włączenie sygnalizacji po nastawieniu drogi przebiegu na stacji i wyłączenie po zajęciu i opuszczeniu krótkiej sekcji w rejonie drogi. Z drugiej strony sygnalizacji może być włączona po zajęciu sekcji. Włączenie sygnalizacji po nastawieniu drogi przebiegu na stacji i wyłączenie po zajęciu i opuszczeniu krótkiej sekcji w rejonie drogi lub sekcji stacyjnej. Włączenie sygnalizacji po zajęciu pewnej sekcji stacyjnej. Jeśli przejazd jest bardziej oddalony od terenu stacji (np. pomiędzy sygnałem wjazdowym a szlakowym, ale bliżej sygnału szlakowego) i włączenie sygnalizacji w obu kierunkach odbywa się automatycznie przez zajęcia sekcji włączającej licznika osi, można wyłączyć automatyczne włączanie przez sekcją włączającą, tzn. sygnalizacja nie zostanie włączona, po zajęciu sekcji, jeśli nie jest ułożona żadna droga przebiegu na wyjazd (w ten sposób jazdy manewrowe na stacji nie włączają sygnalizacji przejazdowej, a tylko pociągi wyjeżdżające). Jeśli sygnalizacja jest włączana przebiegiem wyjazdowym i automatycznie po zajęciu sekcji włączającej z drugiego kierunku - system RLC23 może dla niektórych pociągów wygenerować sygnał opóźniający włączenie sygnału wyjazdowego tak, aby pociąg nie dotarł zbyt szybko na przejazd. Dla każdego pociągu można wyliczyć czas opóźnienia sygnału wyjazdowego. System zdalnej kontroli APIS-RLC posiada 5 różnych wyjść cyfrowych, które można skonfigurować z różnymi opóźnieniami (od włączenia sygnalizacji przebiegiem pociągowym); To opóźnienie może być różne dla każdego wyjścia. W przypadku przebiegu stacyjnego możliwe jest opóźnione włączenie sygnalizacji przejazdowej dopiero po zajęciu określonego istniejącego odcinka zajętości (zwykle z drugiej strony stacji względem przejazdu) lub dodatkowego czujnika koła. Dla takiej aplikacji Altpro może również dostarczyć system wykrywania koła typu TDR14 lub UTR. Jeśli sygnalizacja znajduje się w pobliżu stacji na linii dwu- lub wielotorowej, to ssp można skonfigurować dla przebiegów wyjazdowych każdego toru indywidualnie za pomocą wejść cyfrowych zdalnej kontroli APIS-RLC; np, dla przebiegu wyjazdowego po drugim torze, sygnalizacja może być wyłączona, gdy sekcja zliczania na przejeździe zostanie zajęta i zwolniona. W przypadku nowszych nastawni komputerowych, kiedy przejazd jest w całości na terenie stacji, to zdalne sterowanie RLC APIS może odbierać z nastawni polecenia specjalne o nastawieniu drogi przebiegu dla określonego toru i kierunku, np. na 4 różne wejścia cyfrowe: aktywacja na pierwszym torze w kierunku 1, aktywacja na pierwszym torze w 17 / 26

18 kierunku 2, aktywacja na drugim torze w kierunku 1, aktywacja na drugim torze w kierunku 2; System (APIS RLC) przesyła do nastawni informację o kierunku i torze i przejeździe przez krótką sekcję drogową, na tej podstawie nastawnia daje (lub nie) ostateczne potwierdzenie do systemu RLC23 do wyłączenia przejazdu. Jeśli przejazd znajduje się na otwartej linii wyposażonej w blokadę samoczynną z więcej niż jednym blokiem do obu sąsiednich stacji, to system RLC23 AB należy uzależnić od blokady w zależności od położenia. Więcej informacji na temat możliwych sposobów konfiguracji uzależnienia od sbl i możliwości przesyłania danych między przejazdem i blokadą można uzyskać u producenta. 7 Zabudowa urządzeń wewnętrznych Istnieją dwa podstawowe sposoby zabudowy urządzeń RLC23: Szafa umieszczona na betonowym fundamencie w pobliżu skrzyżowania. Szafa jest całkowicie zabezpieczona przed deszczem i śniegiem, ma podwójny dach (zabezpieczenie przed przeciekami) i zabezpieczone otwory do obiegu powietrza, drzwi mają blokadę. Kontener z betonu, tworzywa sztucznego lub metalu - w zależności od wymagań użytkownika (kosztowniejsze wykonanie). Wewnątrz szafy/kontenera umieszczony jest stojak/rama, na której zainstalowane są urządzenia wewnętrzne. Rys. 9 Urządzenia wewnętrzne systemu RLC23 umieszczone w szafie (po lewej), urządzenia wewnętrzne licznika osi BO-23-UNUR i zdalna kontrola APIS-RLC dla kanałów A i B ssp (po prawej) System RLC23 składa się z następujących układów wewnętrznych: platformy sprzętowej APIS-RLC kanału A (w kasecie EUR19 z płytą główną i przynależnymi modułami w różnej konfiguracji zależnej od liczby sygnalizatorów i napędów rogatkowych); platformy sprzętowej APIS-RLC kanału B (w kasecie EUR19 z płytą główną i przynależnymi modułami w różnej konfiguracji zależnej od liczby sygnalizatorów i napędów rogatkowych); urządzeń wewnętrznych licznika osi BO23 (w kasecie EUR19 z płytą główną i przynależnymi modułami w różnej konfiguracji zależnej od torów i sekcji); ładowarki akumulatorów - 2 szt., do zasilania kanałów A i B; 4 akumulatory 12V; po dwa połączone szeregowo (12V+12V=24V) dla kanału A i B; bezpieczników i przełączników zasilania; przełączników na kartach do podłączania wejść i wyjść platformy sprzętowej APIS RLC; 18 / 26

19 kart wykonawczych do zasilania zewnętrznych urządzeń sygnałowych (sygnalizatory i napędy rogatkowe); przekaźników sygnałowych, przekaźników półprzewodnikowych; panelu kontrolnego z kontrolkami (prawidłowe działanie, zakłócenia, usterki...) dla kanałów sterujących A i B z lokalnymi ręcznymi poleceniami (przyciski) do włączania / wyłączania, ustawienia stanu podstawowego, testowanie usterek i zakłóceń oraz anulowanie usterek; kart ochrony przeciwprzepięciowej; złącz; innego wyposażenia dodatkowego (np. gniazdo 220V AC, oświetlenie szafy, itp.).. 8 Krótki opis modułowej platformy sprzętowej APIS w systemach kontroli bezpieczeństwa Lata obecności na rynku światowym przekształciły Altpro w doświadczoną firmę z dużą wiedzą w zakresie projektowania urządzeń sterowania ruchem kolejowym. Altpro stworzyło własną i sprawdzoną filozofię w projektowaniu bezpiecznych urządzeń sygnalizacji kolejowej i w jej wyniku powstały nowe, kompletne modułowe, wydajne platformy z rozproszoną inteligencją, które można zastosować do każdego rodzaju bezpiecznych urządzeń sygnałowych. Rys. 10 Platforma APIS podsystem w kasecie HP EUR 84 APIS to modułowa mikroprocesorowa platforma sprzętowa przeznaczona do systemów kontroli bezpieczeństwa, do złożonych aplikacji o najwyższych i najbardziej rygorystycznych wymaganiach bezpieczeństwa. Głównym celem projektu było osiągnięcie najwyższego i konfigurowalnego ogólnego poziomu integralności bezpieczeństwa (SIL4), posiadającego wysoki poziom niezawodności i dostępności. Możliwość gorącej wymiany i wygodna konstrukcja mechaniczna pozwala zminimalizować (nawet uniknąć) przerw spowodowanych konserwacją. Konstrukcja mechaniczna opiera się na standardzie EUR 19 pojedynczej wysokości (3U, 84HP) z wszystkimi złączami zewnętrznymi z tyłu kasety (łatwa wymiana modułów). Wszystkie karty mają tę samą szerokość 4HP. Kaseta mieści dwie karty zasilania i do 19 kart operacyjnych. Każda karta zasilania może zasilić przez własną listwę zasilającą wszystkie 19 modułów operacyjnych, przy 100% redundancji zasilania dla kasety. Moduły są połączone podwójną (redundantną) magistralą CAN, którą można zwiększyć do w sumie 16 kaset. 19 / 26

20 Rys. 11 Platforma APIS składa się z jednolitych bloków Parametry APIS: modułowa konstrukcja przetwarzanie rozproszone konfigurowalna nadmiarowość niezawodna logika głosowania moduły gorącej rezerwy (hot-swappable) redundantną/podwojoną magistralą można połączyć ponad 100 modułów w maksymalnie 16 kasetach. dwa redundantne odizolowane układy zasilania kaset niezależnie izolowane wejścia / wyjścia procesowe szeroki zakres tłumienia zakłóceń nieustalonych i propagowanych szeroki zakres tłumienia zakłóceń elektromagnetycznych wszystkie złącza modułów umieszczone są z tyłu, z przodu są tylko porty diagnostyczne (dla ułatwienia dostępu) moduł połączeń zewnętrznych jest skierowany do płyty przyłączeniowej wewnątrz szafy dla ułatwienia okablowania wiele sposobów komunikacji zewnętrznej, w tym RS232 (full modem control), RS485 (2 lub 4 żyły), CAN i Ethernet Najważniejszą cechą platformy sprzętowej APIS jest wysoka modułowość i łatwość konfigurowania. W zależności od wymagań i kosztu aplikacji można uzyskać różne poziomy integralności bezpieczeństwa i dostępności. Każdy blok funkcjonalny można dostosować do różnej nadmiarowości zgodnie z wymaganiami bezpieczeństwa i niezawodności. Np. jeśli bezpieczny stan wyjścia sygnałowego jest stanem bezprądowym, podwójna redundancja może być wystarczająca. Jeśli wyjście przekazują niektóre sygnały bezpiecznościowe w stanie 20 / 26

21 napięciowym, to wymagane może być podwojenie redundancji (2 z 4) dla otrzymania wymaganego poziomu integralności bezpieczeństwa. Rys. 12 Platforma sprzętowa APIS moduły uniwersalne Logika głosowania na wyjściach sygnałowych jest realizowana przewodami ze względu na prostotę i wysoką niezawodność. Wysoka niezawodność głosowania nie ogranicza ogólną niezawodność konfiguracji nadmiarowej. Dla bloków funkcjonalnych, które nie mają bezpośrednich wyjść procesowych można opracować bardziej skomplikowane oprogramowanie oparte na schematach głosowania z wykorzystaniem magistrali szkieletowej. W niektórych aplikacjach można stosować czasowe ograniczanie funkcjonalności, jeśli cały system zachowuje wymagany poziom integralności bezpieczeństwa, zamiast kompletnego natychmiastowego resetu. System może kontynuować pracę z pogorszoną funkcjonalnością (jeszcze bezpiecznie) do momentu powrotu do normalnego stanu po naprawie. Takie zachowanie jest łatwe do uzyskania w systemach rozproszonych z konfigurowalną redundancją, takich jak APIS. Gorąca wymiana (hot swap) ułatwia konserwację systemu. Jeżeli redundancja systemu jest odpowiednio skonfigurowana, to każdy moduł można zastąpić bez konieczności wyłączania zasilania. Redukuje to czas wyłączenia systemu do zera w większości przypadków, a dostępność systemu osiąga 100%. Prawdopodobieństwo kolejnej awarii, które wymagałaby bezpiecznego wyłączania, jest bardzo niskie, jeśli okresowa konserwacja jest wykonywana regularnie. Nawet podczas okresowej konserwacji zamykanie systemu nie byłoby konieczne. Łącza sygnałowe z tyłu kasety również ułatwiają konserwację systemu. Wymiana karty jest bardzo prostą czynnością i nie wymaga odłączenia żadnych złączy sygnałowych lub wyłączenia zasilania. Karta po prostu jest wyjmowana z kasety i na jej miejsce wkładana nowa. Szybka wymiana karty znacznie zmniejsza okres czasu, kiedy system ma ograniczoną redundancją z powodu awarii (czas na powrót do normalnego stanu po awarii). Moduł 21 / 26

22 połączeń zewnętrznych jest skierowany do płyty przyłączeniowej wewnątrz szafy dla ułatwienia okablowania. Przejrzyste okablowanie znacznie redukuje czas rozwiązywania problemów, jeśli układ diagnostyczny nie dostarcza wystarczających informacji. Bardzo dużą uwagę poświęcono zminimalizowaniu współzależności i uzależnieniu modułu od komunikacji i jej przepustowości. Każdy moduł zawiera sprzętowy zestaw różnych We/Wy i tym samym pozwala na podłączenie odpowiednich sygnałów przetwarzanych w poszczególnych blokach funkcjonalnych. Jednolita modułowa konstrukcja sprzętowa ułatwia projektowanie, jeśli w przyszłości będzie potrzebna inna kombinacja We/Wy. Każde zewnętrzne złącze kasety jest wyposażone w układ tłumiący zakłócenia nieustalone i elektromagnetyczne. Obejmuje sygnały We/Wy, linie zasilające, czyli podstawę komunikacji między kasetami i łączami zewnętrznymi. Izolacja galwaniczna 2kV zwiększa odporność na przepięcia i działa, jako bariera przed rozprzestrzenianiem się zaburzeń w całym systemie. Jeżeli zaburzenie o wysokiej energii zniszczy moduł, to inna bariera pochłonie zaburzenia i rozłączy wadliwy moduł zapobiegając dalszym zniszczeniom po liniach zasilających wewnątrz kasety. Na drodze do kolejnej kasety umieszczono dodatkowy moduł izolacji galwanicznej przed magistralą komunikacyjną i tłumik zaburzeń na wejściu magistrali do kasety. Ograniczanie skutków nieuniknionych awarii ma ogromne znaczenie w przypadku ich wystąpienia. Jest to konieczny warunek skuteczności wszelkich redundancji. Złącza sygnałowe mają szeroki zakres parametrów elektrycznych: wejścia cyfrowe od 12V do 30V, opcjonalnie do 70V, z histereza między 4V i 9V przy wyższych napięciach też nie wystąpią nadmierne przeciążenia. maks. obciążenie wyjść cyfrowych wynosi 100mA i do 30V, opcjonalnie do 70V. wejścia analogowe akceptują sygnały w 4 dynamicznie programowalnych zakresach: 0.25 to +0.25V 0 to + 0.5V 2.5 to +2.5V 0 to +5V Wejścia analogowe wykrywają krótkie impulsy w zakresie 1ms, co ułatwia zimny test żarówek w obwodach sygnałowych. Zakres pomiarowy może być dynamicznie wybrany, aby umożliwić szeroki zakres prądu rozruchowego żarówek żarowych, jak również bardziej stabilny prąd dla lamp diodowych LED. To pozwala na szybkie wykrywanie zwarć nawet żarówek żarowych. Pomiarowe boczniki prądu lub dzielniki napięcia są umieszczone na karcie połączeniowej i mogą być dowolnie dobrane zależnie od wymagań aplikacji. Panel przedni każdego modułu jest wyposażony w przełącznik RUN/STOP, trzy dedykowane wskaźniki LED PWR, RUN i ERR i wiele innych wskaźników LED specyficznych dla każdego typu modułu. Przełącznik Run/Stop umożliwia okresową konserwację poprzez symulację uszkodzenia modułu bez wyjmowania go z kasety. Przełącznik jest kontrolowany przez procesor i nie zatrzymuje procesora dopóki procedura testującą nie zostanie zakończona. Parametry modułów przedstawiono w tabeli / 26

23 TD-BR LMP UNM MDK CPU Proces I/O DI DO AI 4 8 Panel przedni RUN/STOP DIPSW LED - PWR,RUN,ERR LED - ogólna wyświetlacz 7 pozycyjny 2 RS232 złącze diagnost. 1 Communication CAN - backbone CAN -external 2 Ethernet 1 RS232/485-2W/485-4W 1 Miscellaneous EEPROM 64k 64k 64k 64k 64k NVRAM 512k Flash Card 1 RTC 1 Tabela 1 Parametry modułów Każdy moduł zawiera EEPROM do przechowywania parametrów konfiguracyjnych. Moduł CPU jest wyposażony w zegar czasu rzeczywistego (2ppm), co umożliwia dokładną synchronizację czasu każdego modułu do zegara systemowego. Pamięć trwała (dodatkowo zasilana bateryjnie) jest wykorzystywana, jako szybka pamięć pośrednia do rejestrowania zdarzeń, zdolna do odbioru dużej ilości wydarzeń. Karta flash (wolniejsza, ale o dużej pojemności) jest miejscem do ostatecznego zapamiętywania zdarzeń i umożliwia 23 / 26

24 transfer na zewnątrz do archiwizacji. Karta flash może być również używana do klonowania danych konfiguracyjnych w przypadku potrzeby wymiany modułu CPU. Do dyspozycji jest uniwersalne złącze do komunikacji zewnętrznej. Złącze RS232 może być stosowany na niewielkie odległości (15m) lub dalekie za pomocą modemu (RS232 pointto-point). RS485 umożliwia komunikację na odległość do 1200m w konfiguracji multidrop po przewodach 2 lub 4 żyłowych. Podwójne złącze CAN może być używany na odległość do 6000m w zależności od wymaganej prędkości komunikacji i jakości kabla. Złącze Ethernet jest przeznaczone do otwartych połączeń w standardowej sieci LAN (bridges, extenders itp.). Safety Ethernet lub inny specyficzny protokół kolejowy oparty o Ethernet też może być wykonany za pomocą osprzętu Ethernet. Typowa konfiguracja składa się z dwóch identycznych podsystemów w kasecie A i B (podwojony system redundancji). W razie potrzeby, każdy moduł może być dodatkowo podwojony i być nadmiarowy w każdym podsystemie. Platforma APIS spełnia wymagania najwyższej wydajności, niezawodności, dostępności i bezpieczeństwa SIL4 a ponadto modułowej budowy i łatwego konfigurowania. Pierwszą aplikację wykonano dla systemu samoczynnej sygnalizacji przejazdowej RLC23. Ogólne oznaczenie platformy sprzętowej i oprogramowania APIS-RLC. Niezależnie od złożoności i funkcjonalnej różnicy przejazdów systemu RLC23, nie trzeba zmieniać logiki przejazdu, różne wymagania funkcjonalne można osiągnąć przez zmianę parametrów konfiguracyjnych pobranych w procesie produkcji. Podczas konfigurowania systemu szczególną uwagę poświęcono uzyskaniu najwyższego poziomu bezpieczeństwa. Każdy moduł posiada własny numer identyfikacyjny, oparty na numerze modułu, który jest zdefiniowany i zapamiętany w pamięci flash modułu podczas produkcji na podstawie konfiguracji złączy i płyty głównej (slod_id i board_id). Główny układ sygnalizacji RLC23 (platforma APIS-RLC) działa w oparciu o architekturę 2oo2 z dwoma kanałami A i B. Oprogramowanie każdego podsystemu zostało napisane przez inny zespół programistów. Proces weryfikacji i walidacji oprogramowania i sprzętu oraz interakcji oprogramowania odbywa się w kilku krokach: 1) weryfikacja oprogramowania za pomocą testów na symulatorze PC; 2) badanie interakcji sprzętu i oprogramowania każdego modułu z modułem testowym; 3) badanie interakcji sprzętu i oprogramowania kompletnego podsystemu z modułem testowym; 4) badanie interakcji sprzętu i oprogramowania kompletnego systemu z modułem testowym; 5) Kompletny funkcjonalny test kompletnego systemu Na rysunku 13. pokazano schemat blokowy symulatora PC/Windows do testowania funkcjonalnego oprogramowania. 24 / 26

25 Virtual inputs outputs table symulacja konfiguracja Zcp.bin ZhCP.exe check Matrix Configurator (MCFG) Hw.ini Matrix Signal Viewer (MSV) *.mcf Pinmap.ini *.log *.cfg Matrix Simulator (MSIM) *.tdo *.evt *.ext Rys. 13. Schemat blokowy symulatora do testów funkcjonalnych oprogramowania Prawie wszystkie istotne funkcjonalne parametry działania sygnalizacji przejazdowej mogą być konfigurowane za pomocą oprogramowanie PC/Windows (rys. 14). 25 / 26

26 Rys. 14 Konfiguracja oprogramowania PC/Windows RLC23 Nr produktu: AP Nr dokumentu: D Velika cesta 41,10020 Zagreb - Odra HRVATSKA / CROATIA Tel: (+385 1) / Fax: (+385 1) altpro@altpro.hr Web: 26 / 26